1、 靜態工作點穩定的放大電路分析一、課題名稱靜態工作點穩定的放大電路分析二、設計任務及要求分析靜態工作點、失真分析、動態分析、參數掃描分析、頻率響應等。（包括原始數據、技術參數、條件、設計要求等）三、電路分析1.靜態工作點Q的分析（1）什么是靜態工作點Q靜態工作點就是輸入信號為零時，電路處于直流工作狀態，這些直流電流、電壓的數值在三極管特性曲線上表示為一個確定的點，設置靜態工作點的目的就是要保證在被被放大的交流信號加入電路時，不論是正半周還是負半周都能滿足發射結正向偏置，集電結反向偏置的三極管放大狀態。可以通過改變電路參數來改變靜態工作點，這樣就可以設置靜態工作點。若靜態工作點設置的不合適，在對

2、交流信號放大時就可能會出現飽和失真（靜態工作點偏高）或截止失真（靜態工作點偏低）。如圖1為阻容耦合電路 圖1 晶體管型號BC107BP參數 .MODEL BC107BP NPN IS =1.8E-14 ISE=5.0E-14 NF =.9955 NE =1.46 BF =400 BR =35.5+IKF=.14 IKR=.03 ISC=1.72E-13 NC =1.27 NR =1.005 RB =.56 RE =.6 RC =.25 VAF=80+VAR=12.5 CJE=13E-12 TF =.64E-9 CJC=4E-12 TR =50.72E-9 VJC=.54 MJC=.33 在放大

3、電路中，當有信號輸入時，交流量與直流量共存。將輸入信號為零，即直流電流源單獨作用時晶體管的基極電流IB，集電極電流IC，b-e之間電壓UBE,管壓降UCE稱為放大電路的靜態工作點Q，常將四個物理量記作IBQ,ICQ,UBEQ,UCEQ。在近似估算中常認為UBEQ為已知量，對于硅管UBEQ=0.7V，鍺管UBEQ=0.2V。 為了穩定Q點，通常使參數的選取滿足 I1>>IBQ因此B點電位 UBQ=Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc靜態工作點的估算UBQ= Rb1/(Rb1+Rb2)·VccIEQ=(UBQ-UBEQ)/ReUCEQ=VCC-ICQ(Rc+Re) （

4、2）為什么要設置合適的靜態工作點對于放大電路最基本的要求，一是不失真，二是能夠放大。為什么要設置合適的靜態工作點呢？如果輸出的波形嚴重失真，所謂的“放大”毫無意義。因此，設置合適的靜態工作點是很必要的。Q點不僅影響電路是否會產生失真，而且還影響著放大電路幾乎所有的動態參數。（3）使用軟件進行仿真理論值：UBQ= Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc= 5/(15+5)*12=3VIEQ=(UBQ-UBEQ)/Re=(3-0.7)/2.3=1mAUCEQ=VCC-ICQ(Rc+Re)=12-7.4*1=4.6V仿真結果：仿真測量值 UBQ IEQ UCEQ IBQ2.98V1mA 4.4

5、64V 3.65UA 2.失真分析（1）產生失真的原因 工作點過低，會出現交越失真，也就是小信號時，疊加信號的偏置也無法使三極管工作，這時過零點附近會出現失真。 工作點過高，會出現飽和失真，也就是當信號電壓還沒到最高時，三極管就完全飽和了，出現了削頂。這兩點，可以通過示波器對波形進行檢查就可以看出來，并通過調整偏置，進行解決。頂部失真，增大信號源電壓。（2）怎樣消除失真要使輸出的電壓波形不會產生非線性失真，就要設置何時的靜態工作點，使交流信號馱載在直流分量上，以保證晶體管在輸入信號的整個周期內始終工作在放大狀態。3.動態分析在靜態工作點合適的情況下進行動態分.交流通路如圖（1） 電壓放大倍數A

6、u 理論值Au=Uo/Ui仿真Au=-93（2） 輸入電阻Ri理論值Ri=R1/R2/Rbe 仿真Ri=159歐（3） 輸出電阻Ro理論值Ro=Rc=5.1千歐Uo:帶負載時輸出電壓的有效值Uo:空載時輸出電壓的有效值 仿真Ro= （Uo/Uo-1）Rl=4.86千歐四、參數掃描分析V(5) rr1 resistance=1000V(5) rr1 resistance=4000V(5) rr1 resistance=7000V(5) rr1 resistance=10000五、頻率響應 旁路電容C3變化對頻率響應的影響 耦合電容C1變化對頻率響應的影響 Re變化對頻率響應的影響 中頻電壓增益

7、電路參數變化時對頻率響應的影響耦合電容C1/uF耦合電容C2/uF旁路電容C3/uF射極電阻Re/千歐中頻電壓增益/dB下限頻率fL/HZ上限頻率fH/MHZ10 10 1002.339.51883.94816.322 10101000 2.339.51817.02216.322 100 10 100 2.339.51883.94816.322 10 10100 2.5 38.85683.94824.839分析旁路電容從C3增大下限頻率減小，旁路電容的變化對下限頻率有影響。耦合電容C1增大下限頻率基本沒有變化。靜態工作點穩定Re從2.3K變化到2.5K，中頻電壓增益減小，上限頻率增大。六、元件

8、列表名稱數量AC-VOLTAGE1個ZTX2371個電容10u2個電容100u1個電阻2.3千歐1個電阻5千歐1個電阻15千歐1個七、心得體會通過此次課程設計，我對軟件Multisim的仿真有了一定的了解，更加扎實的掌握了有關靜態工作點穩定的放大電路方面的知識，對抽象的理論有了具體的認識。同時我也掌握了常用元件的識別和測試；熟悉了常用儀器、儀表；了解了電路的連線方法。專業知識以及專業技能有了很大的提升，對靜態工作點穩定，動態參數，失真，頻率響應，有了更深的了解。 從理論到實踐，我學到很多很多的東西，不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。“紙上學來終覺淺”通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。 努力不一定成功，但放棄一定失敗，在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但是最終都得到了解決。不斷發現錯誤，不斷改正，不斷領悟，不斷獲取。不放棄，最終定會成功。 此次設計也讓我深刻的明白了要選好正確的方向，思路即出路，遇到問題要想辦法解決，或者去圖書館，或者上網查找，或者請教他人，只要認真鉆研，動腦思考，動手實踐，就沒有弄不懂的知識，此次課程設計收獲