1、 模电课程设计之模电课程设计之 multisim 仿真仿真题目: Rb 变化对 Q 点和电压放大倍数的影响班级:xxx 班 姓名: xxx 学号: xxxxxxxx Rb 变化对 Q 点和电压放大倍数的影响一、 题目:研究 Rb 变化对 Q 点和 Error!u 的影响。二、 仿真电路仿真电路如图所示。NPN 晶体管采用 FMMT5179,其参数BF=133,RB=5 ,均采取共射级放大连接方式。其中Rb=3M ,Rc=10K ,RL=10K ,R1=3.2M ,R2=10K ,R3=10K ,C1=10uF,C2=10uF,C3=10uF,C4=10uF,VCC=15V。三、 仿真内容(1)
2、 分别测量 Rb=3M 和 3.2M 时的 UCEQ和 Error!u。由于信号幅值很小,为 1mV,输出电压不失真,故可从万用表直流电压(为平均值)档读出静态管压降 UCEQ。左边万用表显示 Rb=3M时的 UCEQ ,右边万用表显示 Rb=3.2M 时的 UCEQ,从示波器可读出输出电压的峰值。(2) 输出电压峰值逐渐增大到 20mV,观察输出电压波形的变化情况。四、 仿真结果(1) Rb=3M 时的仿真波形,如图所示:当 Rb=3.2M 时的仿真波形,如图所示:仿 真 数 据基极偏置电阻 Rb/ M直流电压表读数 UCEQ/V信号源峰值 Uipp/mV示波器显示波形峰值Uopp/mVIC
3、Q/mA |Error!u |3 8.435 1 111.844 0.66 1123.2 8.785 1 106.568 0.62 107(2)将信号源 V1 峰值逐渐增大到 10mV 时输出电压波形正、负半周幅值有明显差别。当 V1 峰值为 20mV 时,输出电压波形仿真结果如图所示。正半周幅值为 1.703V,负半周幅值为 2.929V,波形明显失真。五、 结论(1)R b增大时,I CQ减小,U CEQ增大,|Error!u |减小。在如图所示电路中,若 rbb(1+)U T/IEQ,则电压放大倍数TLCQETbLbeLU RIrRA)1( 表明 Error!u 几乎与晶体管无关,而仅与
4、电路中电阻值和温度有关,且与 ICQ成正比。因此,调节电阻 Rb以改变 ICQ,是改变阻容耦合共射放大电路电压放大倍数最有效的方法;而利用换管子以增大 的方法,对 Error!u 的影响是不明显的。(2)根据图解分析,图示电路的最大不失真输出电压峰值Uomax=ICQRL 3.3V。而当信号源 V1 峰值为 20mV 时,输出电压的正半周幅值(1.703V)仅约为负半周幅值的(2.929V)的 58%,波形明显失真;而此时,负半周幅值还没有达到理论计算的最大不失真输出电压峰值 3.3V。因此,可得如下结论:1)实际的最大不失真输出电压值小于理论分析值。产生这种误差的主要原因在于晶体管的输入、输出特性总是存在非线性,而理论分析是将晶体管特性作了线性化处理。2)对于实际电路,失真后的波形并不是顶部成平顶(如图所示)或底部成平底,而是圆滑的曲线。测试放大电路时,可以通过输出电压波形正、负半周幅值是否相等来判断电路是否产生失真。