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Multisim 10在单管共射放大电路中的应用
来源:本站整理  作者:佚名  2011-08-18 14:50:59




1.2 温度对静态工作点(Q点)的影响
    温度扫描分析用来研究温度变化对电路性能的影响。通常仿真温度是27℃,温度扫描分析相当于在不同的环境温度下进行多次仿真。影响静态工作点(Q点)稳定性的因素很多,例如电路参数变化,管子老化等,其中最主要的因素是BJT的特性参数随温度发生变化。硅管的VBE和β受温度的影响较大,这是硅管的特点。为了研究Q点随温度的变化,对Q点进行了温度扫描分析,得到不同温度下晶体管的结点电位。绘制出VCE和VBE随温度变化的曲线如图5所示。

j.jpg


    由图可见,随着温度的升高,VCE和VBE呈线性下降。VBE的线性拟合方程为:
    f.jpg
    式中:温度系数为-1.25 mV/℃。硅管VBE的温度系数一般为-2.2 mV/℃。比较发现,这里VBE的温度系数较小,这是因为在该射极偏置电路(也称自偏置电路)中,发射极电阻的直流负反馈稳定了Q点,从而大大减小了温度变化对Q点的影响。

2 单管共射放大电路的动态指标
2.1 电压增益
    根据图3的输入/输出信号波形图,可以计算出该放大电路的电压增益:
    g.jpg
    利用H参数小信号模型,绘制如图6所示的放大电路小信号等效电路。由此模型得到电压增益的表达式:
    h.jpg
    式中:交流电流放大系数采用直流系数β=IC/IB;β由静态工作点的基极和集电极电流进行计算。利用下列公式估算rBE:
    i.jpg
    将数值带入式(4),得到电压增益为-20.86,与仿真结果比较接近。从式(4)发现,电压增益随RE1阻值的增加而减小。为了观察RE1对电压增益的影响,对RE1进行了参数扫描分析。选择RE1为参数扫描分析元件,RE1的阻值设置为100 Ω,200 Ω,300 Ω和500 Ω,且观察其阻值变化对输出波形的影响,分析结果如图7所示。中间幅值最小的曲线是输入信号,其他是不同阻值下的输出信号。

l.jpg


    由图7可见,随着RE1阻值的增加,输出信号的幅值逐渐下降。参数扫描分析结果与式(4)的结论是一致的。那么能否把RE1的阻值设置为零,以获得高电压增益呢:图8是RE1为零时的输入/输出波形图。由图发现,虽然输出幅值有所增加,但是输入/输出波形出现了明显的相移。因此将RE1的阻值设置为100 Ω。

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