模电仿真作业.doc

多级放大电路的参数研究 陈宸F0803008 5080309348 实验名称 多级放大电路的参数研究 本仿真实验的目的 学习搭建复杂电路的方法和利用Multisim辅助设计电子电路的方法。 了解直接耦合多级放大电路Q点的调试方法。 学会测量UBEQ、UCEQ，并懂得如何计算出IEQ、ICQ、IBQ。 学会如何计算晶体管放大电路的输入电阻和电压放大倍数。 学会如何消除电路产生的自激振荡（在输入电压为零时输出为一定频率、一定幅值的正弦波）。提示：在T4管基极与集电极之间加接一个小容量的电容（如10pF）消振。 重点掌握多级放大电路中各元器件参数的选择，进而使得电路输入电阻尽可能大、输出电阻竟尽可能小、电压放大倍数尽可能大。 仿真电路 XMM1 XMM2 XMM4 XMM5 XMM6 XMM7 图3.13 晶体管参数选择实验电路 仿真内容 在Multisim8环境下搭建图3.13所示电路，选择电路参数；并接入测试仪器，用万用表测量静态工作点，用示波器测量电压放大倍数。设Q1~Q5为T1~T5，其中NPN型晶体管采用实际晶体管2N2222A，其β=220；PNP型晶体管采用实际晶体管2N3702，其β=133.8。选取VCC=12V，VEE=-9V。 电路参数的选择： 为使电路的输入电阻大些，应使第一极的静态电流小些，设置TI和T2的发射极静态电流为250~300μA。为使电流源电流稳定，取R1为12KΩ，T3基极对VEE电位为7V，因而取R3、R4分别为20KΩ、10KΩ。 IEQ=[R4*(VCC-VEE)/(R3+R4)-UBEQ]/2R1≈263μA 第一极的集电极电阻R2可取5.1KΩ。为使第一级电压放大倍数数值大些，R5取值应小些，最后调整为499Ω。 为使第二级电压放大倍数数值大些，R6取值应大些。为使第三极最大不失真输出电压最大，T5发射极静态电位应约为1.5V；为使输出电流较大，第三极的静态电流不能太小。根据上述原则，经过多次调试，最终R6取10 KΩ，R7取5.1 KΩ。 仿真结果 静态测试结果 R1上电压URI=6.356V T1、T2发射极电位UEQ1，2=-573.434mV T2集电极电位UCQ2=10.748V T4发射极电位UEQ4=11.473V T4集电极电位UCQ4=1.389V T5发射极电位UEQ5=757.48 mV 经整理Q点如表3.13所示。 表3.13 静态工作点Q 管号 IEQ(ICQ)/mA IBQ/μA UBEQ/V UCEQ/V T1 0.2579 1.1725 0.573434 12.573 T2 0.2455 1.1159 0.573434 11.321 T4 1.0540 7.8774 0.725 -10.084 T5 1.9132 8.6965 0.632 11.243 表中IEQ1和IEQ2的值与估算值近似相等。 （2）电压放大倍数和输入电阻 Au=ΔuO/uI≈891，Ri≈90.7 KΩ。 实验结论 从仿真结果中可以得出：R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7应分别取12KΩ、5.1KΩ、20KΩ、10KΩ、499Ω、10KΩ、5.1KΩ，电压放大倍数和输入电阻分别为Au=ΔuO/uI≈891，Ri≈90.7 KΩ。 七、 实验体会 上学期的基本电路实验中曾使用过Multisim8软件，但当时使用的电器元件都是些基本的电阻、电源、二极管，了解得层面比较浅，而这次实验中加入了不同类型晶体管的使用。虽说在模电课程中学习过这些元件的理论知识，但对这类元件的参数选择还是缺乏一定的实践经验，本次仿真实验就提供了这样一个平台让我感性地认识这些参数，并学会如何选择。 实验过程中，由于没有注意导线与导线之间连接点的情况，导致开始时的数据很奇怪，如T4发射极与集电极两端的电位几乎相等，最后通过仔细核查电路图，从而发现错误并加以改正。处理实验结果中，面对电压放大倍数和输入电阻时，我一开始也不知所措，难道仅能由理论慢慢推导？最后通过查找资料，并借助《模拟电子技术基础-习题解答》一书，发现到Multisim8中有“传递函数分析”这一功能，从而减少了很多计算量。 总而言之，只有在实践中才能发现问题，只有在实际操作中才能加深对所学知识的掌握。同时也只有在实验中，才能加深自己对软件的掌握程度。 1 /analog