2-19两级放大电路动态仿真

第2章典型放大电路的分析与制作宁波职业技术学院《模拟电子技术与实践》第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析任务1：第1级放大电路的动态分析

2.2.5典型放大电路的动态分析任务2：第2级放大电路的动态分析

第一级放大电路负反馈网络第二级放大电路图2.2.16两级电压放大电路第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析任务1：第1级放大电路的动态分析

对于放大电路的动态分析，可以采用应用微变等效电路法或者图解分析法。用微变等效电路法进行动态分析时，电路中的电容和直流电源对交流信号来说，可以看作是短路的，所以在画交流通路时，把电容和直流电源用短路线连接。

下面我们对于两级电压放大电路进行动态分析。2.2.5典型放大电路的动态分析图2.2.19第1级放大电路的微变等效电路的绘制第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析任务1：第1级放大电路的动态分析

2.2.5典型放大电路的动态分析第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析分析：由三极管等效电阻计算式可得等效电阻rbe：

①有载电压放大倍数Au

其中则式中“-”表示输入信号与输出信号相位反相。任务1：第1级放大电路的动态分析

2.2.5典型放大电路的动态分析空载时的电压放大倍数代入数据得：第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析②输入电阻Ri

根据则任务1：第1级放大电路的动态分析

2.2.5典型放大电路的动态分析所以代入数据：③输出电阻Ro代入数据：第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析根据戴维南定理可得

任务1：第1级放大电路的动态分析

2.2.5典型放大电路的动态分析第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析⑴画出微变等效电路，画微变等效电路的原则是：三极管等效、电容和直流电源短路。⑵根据交流通路列出函数关系式，得出Au、Ri和Ro值。讨论输出电压的最大值。*⑶根据得出的Au、Ri和Ro值分析两级放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。⑷写出分析报告，分组做出PPT演示文档，分工进行交流，讨论。图2.2.20第2级电压放大电路任务2：第2级放大电路的动态分析

2.2.5典型放大电路的动态分析

（1）学生自主分析第2级放大电路的动态第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析任务2：第2级放大电路的动态分析

2.2.5典型放大电路的动态分析（3）准备发言交流材料，介绍分析结果（2）做好动态分析报告画出微变等效电路；分析计算静态工作点，得出Au、Ri和Ro值；分析电路的工作状态是否处于合适状态。说明理由；第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析任务1：第1级放大电路的动态分析

2.2.5典型放大电路的动态分析任务2：第2级放大电路的动态分析

任务3：两级放大电路的仿真分析

第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析任务3：两级放大电路的仿真分析

（1）绘制两级电压放大电路仿真电路图打开仿真软件，绘制两级放大电路的原理图，如图2.2.27所示。调整函数发生器，使放大器输入峰值Ui=5mV，f=1kHz的正弦信号，测量输出电压Uom，计算电压计算电压放大倍数Au。（2）电压放大倍数的测量2.2.5典型放大电路的动态分析接入交流信号发生器，设置信号参数接入双踪示波器观察输入、输出电压波形图2.2.27两级放大电路的动态仿真输入、输出波形图2.2.28示波器观察到的波形表2.2.9放大倍数的测量第一级输入Uim第一级输出Uo1=Ui2末级输出Uom电压放大倍数Au5mV30mV2V400Au1=6Au2=66.7Au=400仿真分析：根据仿真得到的结论，多级放大电路的各级电压放大倍数与总的电压放大倍数有何关系？能否用理论简单推导一下。数据处理可得：第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析任务3：两级放大电路的仿真分析

2.2.5典型放大电路的动态分析运用两次电压法测量两级放大器的输入电阻和输出电阻。（3）输入电阻的测量表2.2.10输入电阻的测量UsUi取样电阻R1Ri=

R×Ui/(Us-Ui)3.536mV3.12mV5.1kΩ38.25kΩ数据处理可得

第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析任务3：两级放大电路的仿真分析

2.2.5典型放大电路的动态分析图2.2.29输入电阻的测量闭合开关测量值两次电压法测输出电阻：（a）第1次测量图2.2.30输出电阻的测量测量值断开开关（b）第2次测量图2.2.30输出电阻的测量两次电压法测输出电阻：表2.2.11输出电阻的测量测量值Uo测量值UoL负载电阻RL计算值Ro=

RL×(Uo/UoL-1)1.708V1.273V5.1kΩ1.74K数据处理可得：

第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析任务3：两级放大电路的仿真分析

2.2.5典型放大电路的动态分析（4）输出电阻的测量运用两次电压法测量两级放大器的输出电阻。表2.2.12幅频特性的测试频率值(Hz)fL/2fLfo/2fo2fofH10fH通频带fH-fL28561.663.32k6.64k193k1.93M192.944kHz输出幅度23036852052052036850.6通频带BW=fH-fL=192.944kHz数据处理可得：采用扫频仪等测量仪器，可以得到如下特性曲线和参数。（5）幅频、相频特性的测量第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析任务3：两级放大电路的仿真分析

2.2.5典型放大电路的动态分析图2.2.31幅频和相频特性的测量第一级放大倍数Au1=6第二级放大倍数Au2=66.7

总电压放大倍数Au=400输出电阻上限频率fH=193kHz，下限频率fL=56Hz，带宽BW=192.944kHz输入电阻综上所述，两级放大电路的各参数归纳如下：

UCE1=4.515VIC1=2.07mAIB1=

UCE2=7.095VIC2=1.445mAIB2=静态参数动态参数

多级放大电路的输入电阻就是由第一级求得的考虑到后级放大电路影响后的输入电阻，即Ri＝Ri1。多级放大电路的输出电阻即由末级求得的输出电阻，即Ro＝Ro2。（1）两级放大电路的电压放大倍数与各级电压放大倍数的关系如何？思考与训练第2章典型放大电路的分析与制作2.2两级电压放大电路的分析2.2.5典型放大电路的动态分析

两级电压放大电路的各级电压放大倍数与总电压放大倍数的关系满足：