模电实验 共射放大电路仿真分析

实验报告

课程名称： 模拟电子技术基础 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 共射放大电路仿真分析 实验类型：_____EDA_____ 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得

一. 实验目的和要求

1. 进一步熟悉PSpice 软件的使用方法。

2. 加深对共射放大电路放大特性的理解。

3. 学习共射放大电路的设计方法。

4. 学习共射放大电路的仿真分析方法。

二. 实验内容和原理

共射放大电路如图所示

估算R L=3 k Ω及R L 开路时的静态工作点、电压放大倍数和最大不失真输出电压。

1. 在PSpice 中输入仿真分析电路图

2. 仿真分析共射放大电路的静态工作点。

3. 当R L=3 k Ω时，分析电压放大倍数和频率特性。

4. 当R L=3 k Ω时，分析输入、输出电压波形。

5. 当R L=3 k Ω时，仿真分析最大不失真输出电压。

6. 当R L 开路时，重新对电路进行分析。

（选做）仿真分析共射放大电路的电压传输特性

三、主要仪器设备 Pspice 仿真软件

四.操作方法与实验步骤 1. 输入编辑电路图

设置信号源VSIN 的属性参数如下：

2. 仿真分析静态工作点 设置直流扫描分析

装

订

线

以电源电压VCC 为扫描对象，在Probe 中查看Q 点数据。

[静态工作点仿真结果]

V_V1

10V 11V 12V 13V 14V 15V

1

IC(Q1)

2

V(Q1:c)- V(Q1:e)

1.0mA

1.2mA 1.4mA 1.6mA 1.8mA

1 4.5V

5.0V

5.5V

6.0V

6.5V

2 >>

当V1=12V 时，晶体管集电极电流I CQ =1.3706mA ，集射间电压V CEQ =5.1236V

3. 当RL=3 k 时,分析电压放大倍数和频率特性

设置交流扫描分析如下：

绘制频率特性曲线；

Frequency

1.0Hz 100Hz

10KHz 1.0MHz 100MHz

P(V(out)/V(in))

-400d

-200d

0d 200d

400d V(out)/V(in)

255075100SEL>>

中频段电压放大倍数幅值为75.794，相位差为-179.493，即输出与输入是反向的，所以中频段的电压放大倍数为-75.794

显示电压放大倍数的对数幅频特性曲线：

Frequency

1.0Hz 10Hz 100Hz

1.0KHz 10KHz 100KHz 1.0MHz 10MHz 100MHz

DB(V(out)/ V(in))

-20

20

40

10kHz 对应的电压放大倍数幅值为37.593dB

将光标移至34.593dB （无法精确移动至此，选取最接近数值），读出上下限频率分别为：88Hz 和35MHz 。

4. 当RL=3 k 时，分析输入、输出电压波形

设置瞬态分析如下：

查看输入、输出电压波形；

Time

0s

50us 100us 150us 200us 250us 300us

V(out)

-1.0V

0V

1.0V

SEL>>V(in)

-10mV

0V

10mV

V(out)/V(in)=64.477, 小于标准放大幅值75.794.

观察β非线性引起的失真现象：

0s50us100us150us200us250us300us V(out)V(in)*(-75)

Time

5. 当R L=3 k 时，分析最大不失真输出电压

将输入正弦信号峰值设为100mV，使用瞬态分析。

查看输出电压波形，判断输出是先出现饱和失真还是先出现截止失真。

5.0mA

2.5mA

SEL>>

0A

IC(Q1)

10V

5V

0V

-5V

-10V

0s50us100us150us200us250us300us V(out)

Time

如图可见，输出电压先出现截止失真。

调节VAMPL=23mV 时，波形输出幅度最大且无明显失真。

Time

0s

50us

100us

150us

200us

250us

300us

V(out)

-4.0V

-2.0V

0V

2.0V

最大不失真输出电压为-2.5899～1.2010。

6. 当R L 开路时，重新对电路进行分析

可设R L=1M ，其它同前。

分析电压放大倍数、频率特性和最大不失真输出电压。

频率特性曲线：

Frequency

1.0Hz 10Hz

100Hz 1.0KHz 10KHz 100KHz 1.0MHz 10MHz 100MHz

Vp(out)

-400d

-200d

0d

DB(V(out)/V(in))

-50

50

SEL>>