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跨阻放大器设计实验报告一、设计规格和要求: 1.源信号：电流10μA，10 kΩ, 带宽1kHz~1MHz，单端接地。2.负载信号：电压输出，10 kΩ//10 pF, 最大有效电压1V，单端接地。3.噪声：SNR 50 dB。4.电源抑制比: PSRR40dB。5.要求仿真：放大器的瞬态响应，信噪比，带宽，电源抑制比等。6.设计环境：PSPICE本实验所用的软件环境为：PSpice Plugin 16.5-p002 (v16-5-13B) 4/21/2011二、实验步骤认真阅读实验设计要求；查阅相关资料，理解跨阻放大器设计原理和相关理论知识；用仿真软件画出原理图；给各个元件设置参数；运行仿真波形图并观察比对仿真结果。三、跨阻放大器简介跨阻放大器是放大器类型的一种，放大器类型是根据其输入输出信号的类型来定义的。 　在电学范畴，假设放大器增益A=Y/X，Y为输出，X为输入。由于表征一个信号不是用电压就是电流，所以组合一下就有四种放大器，当输入为电流信号，输出为电压信号时，r=V(电压)/I(电流)。系数r具有电阻的量纲，称作跨阻（或转移电阻），单位是 Ω （欧姆），SI基本单位量纲 m^2˙kg˙s^-3˙A^-2 。一般称此类放大器为跨阻放大器（或转移阻抗放大器），英文简称(TIA:Transimpedence Amp)。 四、电路图的设计由设计要求连接电路图如下图所示：电路1参数。信号源：ISIN：IOFF=0；IAMPL=10uA；FREQ=10kΩ电阻：Rs=10 kΩ；Rb1=60 kΩ；Rb2=9.1 kΩ；Rc=23.8 kΩ；Rf=100 kΩ；RL= 10 kΩ电容： C1=C2=10uF；CL=10p电源： VCC=5V三极管：Q2N3904电路图1电路2参数。信号源：VAC：ACMAG = 1 Vac；DC = 0Vdc电阻：Rs=10 kΩ；Rb1=60 kΩ；Rb2=9.1 kΩ；Rc=23.8 kΩ；Rf=100 kΩ；RL= 10 kΩ电容： C1=C2=0.1uF；CL=10p电源： VCC=5V三极管：Q2N3904电路1与2的区别主要在于C1，C2和信号源的选取。电路1主要进行瞬时响应分析，最大有效值分析等。电路2主要是带宽分析等。C1和C2的选取主要是为了使电路工作带宽符合设计要求。其中Q2N3904更改了某些参数。更改后的参数及数值如下：.model Q2N3904NPN(Is=6.734f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=74.03 Bf=416.4 Ne=1.259+Ise=6.734f Ikf=66.78m Xtb=1.5 Br=.7371 Nc=2 Isc=0 Ikr=0 Rc=1+Cjc=1pMjc=.3085 Vjc=.75 Fc=.5 Cje=1pMje=.2593 Vje=.75+Tr=239.5n Tf=301.2p Itf=.4 Vtf=4 Xtf=2 Rb=10)*Nationalpid=23case=TO92*88-09-08 bamcreation更改的参数为黑体，加粗。电路图2上述原理图中采用的是共发射极连接，则：①共发射极直流电流放大系数β（反映静态时的电流放大系数）β=（IC-ICEO）/Ib当ICICEO时，β可以近似表示为β≈IC/IB②它的基极—射极偏置电路由V2、基极电阻Rb1、Rb2组成。③当Rb1、Rb2的阻值大小选择合适，能满足I1IBQ,,使I2≈I1，可以认为基极直流电位基本上为一固定值，即VBQ≈Rb2Vcc/(Rb1+Rb2),与环境温度无关。④放大电路中T1的各个电流（IBQ、ICQ、IEQ）之间的关系以及公式表达IBQ=（Vcc—VBEQ）/Rb ICQ=IEQ IEQ≈βIBQ=β（Vcc—VBEQ）/Rb⑤电压增益Av=u0/ui；五、仿真分析1.放大器的瞬态响应分析（使用电路图1） 1.1瞬态分析的作用瞬态分析的目的是在给定输入激励信号作用下，计算电路输出端的瞬态响应。进行瞬态分析时，首先计算t=0 时的电路初始状态，然后从t=0 到某一给定的时间范围内选取一定的时间步长，计算输出端在不同时刻的输出电平。1.2瞬态分析设置 Analysis type : Time Domain (Transient) Options: General SettingsRun to time :1ms seconds (TSTOP)Start saving data after: 0 seconds1.3瞬态分析仿真图如下图所示在Trace下选择Add Trace，选择IC[Q1]瞬态分析图2.有效电压测试（使用电路图1） 2.1.有效电压测试设置Analysis type :