一、题目
利用 Multism 从以下几个方面研究图1所示的阻容耦合共射放大电路的频率响应。
图
1
阻容耦合共射放大电路
图1\,\,阻容耦合共射放大电路
图1阻容耦合共射放大电路(1)设
C
1
=
C
2
=
10
μF
C_1=C_2=10\,\textrm{μF}
C1=C2=10μF,分别测试它们所确定的下限频率;
(2)
C
1
=
C
2
=
10
μF
C_1=C_2=10\,\textrm{μF}
C1=C2=10μF 时电路的频率响应及
C
1
C_1
C1、
C
2
C_2
C2 取值对低频特性的影响;
(3)放大管的集电极静态电流对上限频率的影响。
二、仿真电路
仿真电路如图2所示,其中晶体管选用小功率晶体管 ZTX325;函数发生器作信号源,并在放大电路输入端接
1
k
Ω
1 \,\textrm kΩ
1kΩ 等效为信号源内阻;用波特图测量幅频特性。
图
2
仿真电路
图2\,\,仿真电路
图2仿真电路
三、仿真内容
(1)若测
C
1
C_1
C1(10 μF)所确定的下限频率,则应取
C
2
C_2
C2 远远大于
C
1
C_1
C1,如取
C
2
C_2
C2 为 500 μF,使
C
2
C_2
C2 对放大电路的下限频率几乎无影响。测
C
2
C_2
C2 的下限频率同理。
由图2可得,该电路的增益为 42.332 dB,分别改变
C
1
C_1
C1 和
C
2
C_2
C2 的容值,仿真结果如表1所示。
(2)
C
1
=
C
2
=
10
μF
C_1=C_2=10\,\textrm{μF}
C1=C2=10μF 时电路的频率响应及
C
1
C_1
C1、
C
2
C_2
C2 取值对低频特性的影响,测试结果如表2所示。
(3)更改
R
b
R_b
Rb 的值,并用万用表测试静态集电极电压,用波特图测量幅频特性。测试电路如图3所示:
图
3
测量静态集电极电压
图3\,\,测量静态集电极电压
图3测量静态集电极电压
四、仿真结果
(1) C 1 C_1 C1 和 C 2 C_2 C2 的下限频率如表1所示: 表 1 C 1 和 C 2 的下限频率 表1\,\,C_1和C_2的下限频率 表1C1和C2的下限频率
C 1 C_1 C1/μF | C 2 C_2 C2/μF | f L f_L fL/Hz | 增益/dB |
---|---|---|---|
10 | 500 | 10.661 | 39.221 |
500 | 10 | 1.646 | 39.212 |
(2) C 1 = C 2 = 10 μF C_1=C_2=10\,\textrm{μF} C1=C2=10μF 时电路的频率响应及 C 1 C_1 C1、 C 2 C_2 C2 取值对低频特性的影响仿真结果如表2所示: 表 2 C 1 、 C 2 取值对低频特性的影响 表2\,\,C_1、C_2取值对低频特性的影响 表2C1、C2取值对低频特性的影响
C 1 C_1 C1/μF | C 2 C_2 C2/μF | f L f_L fL/Hz | 增益/dB | 对 f L f_L fL 的影响 |
---|---|---|---|---|
10 | 10 | 11.184 | 39.335 | 原参数 |
20 | 10 | 6 | 39.397 | 减小 |
5 | 10 | 21.87 | 39.308 | 增大 |
10 | 20 | 11.184 | 39.405 | 不变 |
10 | 5 | 11.733 | 39.293 | 增大 |
10 | 2 | 14.908 | 39.3 | 增大 |
(3)放大管的集电极静态电流对上限频率的影响,仿真结果如表3所示: 表 3 静态集电极电流对上限频率的影响 表3\,\,静态集电极电流对上限频率的影响 表3静态集电极电流对上限频率的影响
R b R_b Rb/kΩ | U C Q U_{CQ} UCQ/V | I C Q I_{CQ} ICQ/mA | 中频增益/dB | f H f_H fH/MHz |
---|---|---|---|---|
500 | 2.952 | 1.81 | 43.773 | 45.539 |
600 | 4.284 | 1.543 | 42.556 | 51.795 |
620 | 4.505 | 1.499 | 42.332 | 54.065 |
700 | 5.274 | 1.345 | 41.487 | 56.436 |
800 | 6.038 | 1.192 | 40.534 | 58.91 |
五、结论
(1)由表1可知,
C
1
C_1
C1 所确定的下限频率约为 10.661 Hz,
C
2
C_2
C2 所确定的下限频率约为 1.646 Hz。
(2)由表2可知,电路的下限频率主要决定于
C
1
C_1
C1 所在回路的时间常数。
C
1
C_1
C1 增大,下限频率明显减小;
C
1
C_1
C1 减小,下限频率明显增大。而由于
C
2
C_2
C2 所在回路的等效电阻远大于
C
1
C_1
C1 所在回路的等效电阻,
C
2
C_2
C2 增大几乎对下限频率无影响,只有当
C
2
C_2
C2 减小到一定程度,下限频率才明显增大。
(3)由表3可知,当
I
C
Q
I_{CQ}
ICQ 减小时,电路的增益减小,而上限频率增大。