放大电路基本分析及仿真方法BJT小信号放大
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bjt晶体管放大器设计仿真实验报告实验目的:通过仿真和设计实验掌握BJT晶体管放大器的特性,了解放大器的基本结构和原理,使用Multisim进行模拟电路的设计和验证。
实验器材:电脑、Multisim软件实验原理:BJT晶体管放大器BJT晶体管放大器是工程中常用的放大器之一,其结构简单,易于实现,所以被广泛应用。
BJT晶体管的放大器基本参数有增益、输入阻抗、输出阻抗等,这些参数与负载、元器件选型等有关。
BJT晶体管放大器包括三个区域:基区、发射区、集电区。
当正向偏置(即基极正向,发射极负向,集电极正向)时,电子从发射区向基区注入,由于集电区厚度较大,电子大量扩散到集电区,形成电流放大效应。
由于收集极为多数载流子的主要地方,所以放大器的电流一般从集电极注入。
实验步骤1. 设计放大器的电路图,包括输入端、BJT晶体管、输出端、偏置电路等。
2. 选择合适的电阻值,偏置电压、负载等元器件参数。
3. 使用Multisim软件按照电路图布局放置元器件,并将元器件的参数输入Multisim 中。
4. 设置测量点,并对电路进行仿真分析。
5. 分析仿真结果,调整电路参数,优化电路。
6. 记录仿真结果并写出实验报告。
实验内容1. 设计一个以晶体管为核心的放大电路,要求两个输出端之间的放大系数应不小于100,放大器的直流通路电路使用以2mA为中心的工作点,增益、输入阻抗、输出阻抗等参数要求在电阻值误差的5%以内。
2. 使用Multisim仿真软件模拟电路。
3. 优化电路参数,得出满足实验要求的电路。
实验步骤及结果1. 电路设计根据实验要求,我们设计了以下电路图:其中,RE1、RE2为两个发射极稳流器。
根据放大器的基本公式,我们可以计算出电路中各电阻的取值:R1=261ΩR2=1.1kΩR3=121kΩR4=6.5kΩR5=8.2kΩR6=39kΩR7=360ΩR8=4.7kΩ在仿真时,我们将R1、R2看作是一个整体R1//R2=228.1Ω,R6与R8也是一个整体,即R6//R8=8.81kΩ。
实验七 小信号放大器性能分析与仿真一、实验名称:小信号放大器性能分析与仿真 二、实验目的:1、仿真分析各种小信号放大器的结构,参数及特性,如电压增益、输入阻抗、输出阻抗、频率响应等等。
2、掌握实验中的小信号放大器的等效电路及其工作原理。
三、实验原理:小信号放大器是电子线路的重要组成部分之一,由于它工作在晶体管的线性区域之内,因此又称为线性放大器。
晶体管存在等效电路,常见的三极管等效电路有:低频h 参数、共基极T 型高频等效电路、混合π型高频等效电路。
共发射极h 参数的等效电路:适用于对低频放大器进行分析。
共基极T 型高频等效电路:适用于分析共基极高频放大电路,工作频率可以高达100MHz 以上。
混合π型高频等效电路:适应于分析共射极高频放大电路,在较宽的频率范围之内,等效电路的参数与工作频率无关。
四、实验内容:1、晶体三极管的等效电路常见的晶体三极管等效电路有:低频h 参数、共基极T 型高频等效电路、混合型高频等效电路,它们经常用于分析各种小信号晶体管放大器的特性。
共发射极h 参数的等效电路如图所示,它适用于对低频放大器进行分析。
另外,还存在着一种简化的h 参数等效电路,其中忽略晶体管内部的电压反馈系数h 。
共发射极的h 参数与各电压电流的关系为⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡c b oe fe re iec b v i h h h h i v共基极T 型高频等效电路如下左图所示,它适用于对共基极高频放大电路进行分析,工作频率可高达100MHz 以上。
混合π型高频等效电路如下图右所示,它适用于分析共发射极高频放大电路。
在较宽的频率范围内,等效电路的参数与工作频率无关。
另外还存在着简化的混合型高频等效电路,其中rb'e 和rce 处于开态。
2、共发射极放大电路共发射极放大电路是一种使用广泛的电路,其电压和电流增益都比较高。
自定义M 函数amplif.m 来仿真共发射极放大电路,使用它计算放大器的直流参数和交流参数(频率在1000HZ 左右的中间频率)。
BJT放大电路的MULTISIM模拟实验者:施佳俊(组长),周华,郑志鹏摘要:运用MULTISIM软件对BJT基本放大电路进行仿真,在用模拟电路的理论方法计算出BJT电路的理论参数。
通过对仿真数据以及理论数值的对比来反映实际电路与理论的差别。
实验内容;1.用MULTISIM软件仿真的电路:电路参数:三极管型号2N2222A隔直电容10uF旁路电容100uF输出回路电容10uFR1 100K R2 20K RC 2.4K RE 1K直流偏置VCC 12V输出电阻 2.4K输入信号Vpp=5mV 1KHz得到的电路输入·输出波形幅频特性曲线:如果用模拟电路分析的方法计算:F(s)低频=65HzF(s)高频=90MHz而用仿真做成的:F(s)低频=120HzF(s)高频=104MH z可得到结论:用传统方法计算得到的幅频特性比真实值要偏高。
实验总结:1运用MULTISIM进行仿真可以有效的解决很多实际问题。
2.在平时学习的模拟电路虽然具备很完善的理论体系但与实际的运用还是有很大的偏差。
3.可以通过比对实际电路与理论的对比去发现问题,从而改善理论体系。
实验尚存在的一些问题:1.在对信号的输入进行改变时发现输入与输出的信号频率不一样。
当小信号输入为5V时出现:如果是输入太大顶多造成削顶失真,为何频率不一致?2.在产生频率特性曲线时有另外一个曲线不知道是什么曲线,如果曲线的前半部分断层上下翻一下就会和幅频特性曲线相一致。
3.输入的峰峰值明明是5mVZ但用晶体管毫伏表测得的输入输出却是uV量级的???。
BJT放大电路原理及特性分析
BIJT(Bipola Junctionr Transistor,双极型晶体管)放大电路是一种基于双极型晶
体管(BJT)的小功率电子放大系统,它可以将输入信号以比例大小放大输出。
BJT放大电路是一种非常重要的射频信号放大器电路,它具有良好的带宽和低噪声特性,可以有效地
将较小的输入信号放大到较大的输出信号。
BIJT放大电路的工作原理是通过晶体管的两极间的结合而引出的电流把小电流放大为大电流。
由于BIJT放大器是集成在一起的,它具有特殊的适应性,可以对输入信号进行
高度选择性地放大,这也是BIJT放大电路在射频信号放大器中的重要优势。
BIJT放大电路具有优异的特性,其中包括:
1、低噪声特性:BIJT放大电路的低噪声特性很好,能够将输入信号的噪音降低至最低。
2、耐毒特性:当使用BIJT放大电路时,其毒性特性是更好的,可以有效地抵抗外界
的影响,保持电路的稳定性。
3、高带宽特性:BIJT放大电路具有较高的带宽特性,能够频率范围广,提供更多的
功率,从而提高电路处理能力。
4、高增益特性:BIJT放大电路具有较高的增益特性,可以将较小的信号放大到处于
可接受范围内的更大信号,把信号变得更光滑。
除了优异的特性外,BIJT放大电路还具有较低的成本,有助于提高生产的效率。
因此,BIJT放大电路是一种小功率电子放大系统的重要组成部分,它是许多应用中射频信号放大器的主要组成元素,具有良好的带宽和低噪声特性,可以有效地将较小的输入信号放大到
较大的输出信号。
bjt晶体管放大器设计仿真实验报告范文仿真通过实验电路也通过专业通信工程班级通信0902日期2022-10-31第二次实验姓名梁丛伟组别4指导老师成绩实验一、双极结型晶体管放大器设计一、实验目的学习晶体管放大电路的设计方法;掌握晶体管放大电路静态工作点设置与调整方法;掌握晶体管放大电路性能指标的测试方法及调试技术。
了解负反馈对放大电路性能的影响。
学习用pSpice软件对电路进行模拟仿真。
二、实验要求已知条件+VCC=+12V,RL=2k,Vi=10mV(有效值),R=50技术指标要求AV>20,Ri>2k,Ro<3k,fL<30Hz,fH>500kHz,电路稳定性好。
三、实验原理三极管放大器中广泛应用的是分压式射极偏置电路。
电路的Q点稳定,Q点主要由RB1、RB2、RE、RC及+VCC所决定。
【工作点稳定的条件】:工作点稳定的必要条件:I1>>IBQ,VBQ>>VBE一般取I1=(5~10)IBQ(管)I1=(10~20)IBQ(锗管)RE愈大,直流负反馈愈强,电路的稳定性愈好。
一般取VBQ=3~5V(硅管),VBQ=1~3V(锗管)【电路参数的计算】设计小信号放大器时,一般取ICQ=(0.5~2)mA,VEQ=(0.2~0.5)VCCVBQVBEVEQREICQICQVBQVBQRB2I1(5~10)ICQβ仿真通过实验电路也通过VCCVBQRB1RB2VBQAr(RC//RL)VbeRC由R0或AV确定:RC≈RO或RL如果放大器下限频率fL已知,可按下列表达式估算电容CB、CC和CE:1CB(3~10)2πfL(Rrbe)1CC(3~10)2πfL(RCRL)1CE(1~3)Rrbe2πfL(RE//)1通常取CB=CC,用上面两式算出电容值,取较大的作为CB(或CC)。
四、实验参数的设计Ib=1.414Vi/2Ri=7uAIbQ=Ib+10uA=17uAIcQβIbQ23017uA3.9mA取IcQ=2mA此时IbQ=8.69uA取VbQ4VRe(VbQVbe)IcQ1.32kR2VbQ[(5~10)IcQ]33.8~73.6kR1(V1VbQ)R2/VbQ94kRbe200(1)26mV/IcQ2602.4则Rc683根据实验原理中公式可有:Cb9~30uf取CbCc33uf取Ce470uf五、电路及其仿真(1)电路图及其有关参数:有负反馈:取Re=1k取R2=34K取Rc=1.2k仿真通过实验电路也通过VOFF=0VAMPL=10mV无负反馈:VOFF=0VAMPL=10mV(2)电路的静态工作点分析的相关电流、电压值:有负反馈:仿真通过实验电路也通过无负反馈:(3)输入信号的波形:有负反馈:仿真通过实验电路也通过0V-10mVV(VI)0.5m1.0m1.5m2.0mTime2.5m3.0m3.5m4.0m无负反馈:10mV0V-10mVV(VI)0.5m1.0m1.5m2.0mTime2.5m3.0m3.5m4.0m(4)输出波形:有负反馈:0V-400mVV(VO)0.5m1.0m1.5m2.0mTime2.5m3.0m3.5m4.0m无负反馈:1.0V0V-1.0VV(VO)0.5m1.0m1.5m2.0mTime2.5m3.0m3.5m4.0m(5)幅频特性曲线:有负反馈:Av=30.068Fl=15.325HzFh=38.895MHz仿真通过实验电路也通过V(VO)/V(VI)Frequency30252010HzDB(V(VO)/V(VI))100Hz1.0KHz10KHzFrequency100KHz1.0MHz10MHz100MHz无负反馈:Av=77.064Fl=38.395HzFh=26.728MHzV(VO)/V(VI)Frequency4035302510HzDB(V(VO)/V(VI))100Hz1.0KHz10KHzFrequency100KHz1.0MHz10MHz100MHz(8)相频特性曲线:有负反馈:仿真通过实验电路也通过-100d-200d-300d10HzVp(VO)-Vp(VI)100Hz1.0KHz10KHzFrequency100KHz1.0MHz10MHz100MHz 无负反馈:-0d-100d-200d-300d10HzVp(VO)-Vp(VI)100Hz1.0KHz10KHzFrequency100KHz1.0MHz10MHz100MHz(9)输入阻抗的频率特性曲线:有负反馈:Ri=3.7529K 8.0K4.0K010HzV(V1:+)/I(R)100Hz1.0KHz10KHzFrequency100KHz1.0MHz10MHz100MHz无负反馈:Ri=1.6081K8.0K4.0K10HzV(V1:+)/I(R)100Hz1.0KHz10KHzFrequency100KHz1.0MHz10MHz100MHz(10)输出阻抗的频率特性曲线:有负反馈:Ro=1.1805.K仿真通过实验电路也通过1.5K1.0K0.5K010HzV(V1:+)/I(V1)100Hz1.0KHz10KHzFrequency100KHz1.0MHz10MHz100MHz无负反馈:Ro=1.1517.K1.5K1.0K0.5K010HzV(V1:+)/I(V1)100Hz1.0KHz10KHzFrequency100KHz1.0MHz10MHz100MHz六、实验分析与研究(1)影响放大器电压增益的因素_____RL_____RoAV_____rbe_____Ri__________rbe(2)负反馈电阻Rf对电路的影响引入负反馈会改变放大器的输入电阻与输出电阻。