wordword教育資料課程設計臂明書學生姓名 學號：學院班級題目:晶體管單管共集電極放大電路分析指導教師：職稱年20月1722日一.課題名稱：晶體管單管共集電極放大電路分析二.設計任務及要求：1分.析靜態工作點 失真分析2. 動態分析3.4.參數掃描分析 頻率響應5.三.設計原理：放大是對模擬信號最基本的處理，在大多數的電子系統中都含有各種各樣的放大電路，其作用是將微弱的模擬信號放大到所需的數值。放大電路及其基本分析方法是構成其他模擬電路的基本單元和基礎，是模擬電子技術課程研究的主要內容之一。電路的組成電路要能放大晶體管應工作在放大區即 所以電源和電阻的設置要滿足這些條件。其基本電路如圖所示.

和及相配合給晶體管設置合適的基極電流提供了晶體管的集電極電流和輸出電流交流信號從基極輸入產生變化的基極電流再通過晶體管得到了放大了的而變化的流過電阻得到了變化的電壓從發射極輸出對于交流信號來說集電極是公共端,所以是共集放大電路。本實驗使用進行仿真。該軟件基于平臺，采用圖形操作界面虛擬仿真了一個與實際情況非常相似的電子電路實驗工作臺，他幾乎可以完成在實驗室進行的所有電子電路實驗，已被廣泛應用于電子電路分析，設計，仿真等項目中，是目前世界上最為流行的軟件之一，已被廣泛應用于國內外的教育界和電子技術界。四.仿真過程：本實驗基本電路圖如下圖所示：靜態工作點的分析：三極管是放大電路的核心，要使放大電路正常工作，必須為三極管設置合適的外部工作

條件，即要設置合適的靜態工作點，否則會產生輸出信號的失真，或過大的功率損耗。合適的靜態工作點是一個動態的概念。從減小靜態功率損耗的角度出發，希望靜態值越小越好；從獲得較大的動態范圍出發，在輸出信號不失真的情況下希望靜態值大一些為好。在輸出波形不失真的情況下，選擇仿真，分析，直流工作點分析，在各節點處添加測量探針進行測量，如下圖：7:R3'35kQ1kQ1kQV:2.58VV（峰-峰）：24.9mVVCCV:8.15V 12V，—V7:R3'35kQ1kQ1kQV:2.58VV（峰-峰）：24.9mVVCCV:8.15V 12V，—V（峰-峰）：123uV12VVC傘有效值）:8.15V .V（直流）：8.15V■--R4I:1.93mA會2k0峰-峰）:36.2uA1（有效值C3.92mA；彳I（直流）：1.92mA

探針頻探針40kHzQ1V11（峰-峰Z210nAI（有效值夕嘀.7iI（直流）：11.7uA頻率：1.00kHzuA110mVrms1kHz0°—3—探針1,探針1R5,探針9峰224.3mVV（有效值）:1.94VV（直流0<^94VI:1.95mAR61k0I（峰-峰）:36.4uA2k0

I（有效值）:1.94mA I（直流）：1.94mA -頻率：1.00kHzXDA1口2Hd從圖中可以得到，查表可知，小信號三極管（則查表可知，小信號三極管（則7ei2.失真分析：：失真分析用于分析電子電路中非線性失真和相位偏移，通常非線性失真會導致諧波失真，而相位偏移會導致互調失真。在基本電路中接入失真分析儀，如下圖所示：9N9999AR42k。R335k?！鮆HD中R51kQ9N9999AR42k。R335k?！鮆HD中R51kQXDA1把改小，對節點進行失真度分析，失真度前后如下圖:由上圖可知，該電路此時的失真度為呀失克分析-XDA1由上圖可知，該電路此時的失真度為呀失克分析-XDA1，0可5認%為沒有產生失真。動態分析：電路的放大倍數，輸入電阻，輸出電阻在在輸出波形不失真的情況下，可用示波器進行測量。

+XSC1+vgc-I-12Vvcc3R42kQR1-VW1kQC1

坪10uFQ1C3

丑

47uF+XSC1+vgc-I-12Vvcc3R42kQR1-VW1kQC1

坪10uFQ1C3

丑

47uF2N2222A5V110mVrms1kHz>R2：；10kQ-rR51kQ旱

10uFR62kQ如下圖所示，取輸出電壓峰值較小的一組仿真測量數據，有在信號頻率的中頻段，給定一正弦波信號，在輸出波形不失真的情況下，用示波器分被測量和的數值，則〃〃 .在輸出波形不失真的情況下，測得斷開時輸出電壓的值和介入時輸出電壓的值，則〃 Q由上圖可以得出A4.參數掃描分析：用參數掃描分析的方法分析電路，可以較快的獲得某個元件的參數在一定范圍變化時對

電路的影響。相當于該元件每次取不同值時進行多次仿真。在輸出頁中選擇節點3作為分析變量，如下圖：最后單擊仿真按鈕，參數掃描仿真結果如下圖所示：頻率響應：在基本電路圖上加入波特圖儀，如下圖所示：

10mVrms1kHz10mVrms1kHz按下 按鈕，可在顯示圖上獲得被分析節點的頻率特性波形。交流分析的結果，可以顯示幅頻特性和相頻特性兩個圖。將波特圖儀連至電路的輸入端和被測節點，雙擊波特圖儀，得到幅頻特性和相頻特性。如下圖：由上圖可知，共集電極放大器是理想的電壓跟隨器，在一定范圍內，電壓放大倍數小于1而接近于1。共集電極放大器是反饋系數為1的電壓串聯負反饋放大器，是其上限頻率高的原因。五.實驗結論：綜合以上實驗數據，共集電路電壓增益小于1而接近于1，即沒有電壓放大的作用，只有電流放大作用，屬同相放大電路。輸入電阻大，輸出電阻小，頻率特性較好，具有電壓跟隨的特點。利用其輸入電阻高，從信號源吸取電流小的特點，常用于電壓放大電路的輸入級。利用其輸出電阻小，帶負載能力強的特點，又可以將它作為多級放大電路輸出級。同時利用其輸入電阻高，輸出電阻小的特點，可以把它作為多級放大電路的中間級，以隔離前后級之間的相互影響，在電路中起阻抗變換的作用，這時可稱其為緩沖級。六.元器件列表：TOC\o"1-5"\h\z交流電源 個直流電源 個示波器 個k電阻 個k電阻 個k電阻 個k電阻 個0電容 個7電容 個波特圖示儀 個失真分析儀 個電線 若干七.收獲體會：通過設計讓我對模擬電子基礎知識掌握的更好，也讓我認識到知識運用上的欠缺，實踐能力較差，不斷熟悉課本知識，了解模擬電路的基本設計思路，掌握電路中各個儀器件的功能特點，體會從理論到實踐的思想，提高分析問題解決問題的能力。通過此次模擬電子電路設計，我們初步的了解模擬電子電路設計的基本思路和設計方法，更進一步的掌握了各種元器件的功能和特性以及晶體管單管共集電極放大電路的特點。讓我對模擬電子有更濃厚的興趣。通過近兩個星期的課程設計，自己確實學到了不少東西，能將課本知識運用到實踐中，真正做到學以致用，受益匪淺。另外，在設計過程中，更加學會了對學習資源的利用。例如在圖書館和網上查閱相關資料，自己動手解決不懂得難題，自學能力也得到相應提高。此外還要特