《电子技术基础实验报告》
实验名称:BJT共射极放大电路仿真组合
1、实验名称:
BJT共射极放大电路的Pspices实验仿真
2、实验设计要求以及内容:
对BJT共射极放大电路仿真分析。
包括静态工作点分析Bias point analysis(观测IB、IC、VBE、VCE的值)、瞬态分析Transient analysis(观测输入、输出电压波形,并计算电压增益Av)、交流分析AC sweep analysis(观测幅频响应曲线:中频增益、上限频率和下限频率,观测相频响应曲线,观测输入电阻的频率响应,观测输出电阻的频率响应)。
3、实验具体设计:
创建工程项目文件、编辑电路原理图、设置仿真分析类型、生成网表Pspice/Create netlist 、仿真分析、查看仿真输出结果。
实验电路图如下所示。
4、输出仿真波形以及相关数据:
4.1、静态工作点分析(Bias point analysis):
静态工作点仿真数据如下:
(电压单位:V、电流单位:A)
Bf 80
NAME Q_Q1 MODEL Q2N3904
IB 2.52E-05 IC 1.82E-03
VBE 6.80E-01 VBC -5.73E+00
VCE 6.41E+00
4.2、瞬态分析(Transient analysis):
(具体数据见报告最后)
图像由上至下分别为输出电压Vout和输入电压Vin的波形。
电压增益Av=18.75。
4.3、交流分析(AC sweep analysis):
(具体数据见报告最后)
图像由上至下分别为P(Vout/Vin)和DB(Vout/Vin)的波形。
图像(Vin/ICB)(输入电阻)的波形。
图像为(Vout/IV1)(输出电阻)的波形。
图像为输出电压Vout的波形。
5、仿真结果分析:
实验仿真数据与波形图与预期相符。
测量值与计算的理论值基本相同。
静态工作点分析中,实验设置三极管的β值为80。
仿真结果中得出结果Vbe=0.68V,Vce=6.41V, Vcb=5.73V,Ic=1.82mA。
符合实验要求。
瞬态分析中依照电路图分析,电压增益计算理论值约为20,仿真结果为18.57,两者基本一致。
交流分析:
依照波特图测得通频带带宽BW=57.08MHz。
中频区输入电压与输出电压的相位差为180.035度。
由(Vin/ICB)的图像可得中频区的输入电阻为3.6950KΩ、高频区的输入电阻为3.6757KΩ。
可见电路的输入电阻基本不变。
由(Vout/IV1)的图像可得中频区的输出电阻为1.9791KΩ、高频区的输出电阻为1.9791KΩ。
可见电路的输出电阻基本不变。
由输出电压的图像可得在中频区和高频区,输出电压基本稳定在186mV。
6、实验总结与感想
本次实验总体较为成功,得益于前期的充分准备,在实验过程中虽然出现了一些错误和困惑,但是我在老师和同学的帮助下都解决了这些问题。
这次仿真实验让我对BJT共射极放大电路的原理有了更深的认识,也掌握利用Pspices软件对电路模拟分析的相关方法与技巧。
总的来说,收获颇丰。