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          Multisim 10在單管共射放大電路中的應用

          作者: 時間:2011-08-17 來源:網(wǎng)絡 收藏

          1.2 溫度對靜態(tài)工作點(Q點)的影響
          溫度掃描分析用來研究溫度變化對電路性能的影響。通常仿真溫度是27℃,溫度掃描分析相當于在不同的環(huán)境溫度下進行多次仿真。影響靜態(tài)工作點(Q點)穩(wěn)定性的因素很多,例如電路參數(shù)變化,管子老化等,其中最主要的因素是BJT的特性參數(shù)隨溫度發(fā)生變化。硅管的VBE和β受溫度的影響較大,這是硅管的特點。為了研究Q點隨溫度的變化,對Q點進行了溫度掃描分析,得到不同溫度下晶體管的結點電位。繪制出VCE和VBE隨溫度變化的曲線如圖5所示。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/191064.htm

          j.jpg


          由圖可見,隨著溫度的升高,VCE和VBE呈線性下降。VBE的線性擬合方程為:
          f.jpg
          式中:溫度系數(shù)為-1.25 mV/℃。硅管VBE的溫度系數(shù)一般為-2.2 mV/℃。比較發(fā)現(xiàn),這里VBE的溫度系數(shù)較小,這是因為在該射極偏置電路(也稱自偏置電路)中,發(fā)射極電阻的直流負反饋穩(wěn)定了Q點,從而大大減小了溫度變化對Q點的影響。

          2 的動態(tài)指標
          2.1 電壓增益
          根據(jù)圖3的輸入/輸出信號波形圖,可以計算出該放大電路的電壓增益:
          g.jpg
          利用H參數(shù)小信號模型,繪制如圖6所示的放大電路小信號等效電路。由此模型得到電壓增益的表達式:
          h.jpg
          式中:交流電流放大系數(shù)采用直流系數(shù)β=IC/IB;β由靜態(tài)工作點的基極和集電極電流進行計算。利用下列公式估算rBE:
          i.jpg
          將數(shù)值帶入式(4),得到電壓增益為-20.86,與仿真結果比較接近。從式(4)發(fā)現(xiàn),電壓增益隨RE1阻值的增加而減小。為了觀察RE1對電壓增益的影響,對RE1進行了參數(shù)掃描分析。選擇RE1為參數(shù)掃描分析元件,RE1的阻值設置為100 Ω,200 Ω,300 Ω和500 Ω,且觀察其阻值變化對輸出波形的影響,分析結果如圖7所示。中間幅值最小的曲線是輸入信號,其他是不同阻值下的輸出信號。

          l.jpg


          由圖7可見,隨著RE1阻值的增加,輸出信號的幅值逐漸下降。參數(shù)掃描分析結果與式(4)的結論是一致的。那么能否把RE1的阻值設置為零,以獲得高電壓增益呢:圖8是RE1為零時的輸入/輸出波形圖。由圖發(fā)現(xiàn),雖然輸出幅值有所增加,但是輸入/輸出波形出現(xiàn)了明顯的相移。因此將RE1的阻值設置為100 Ω。

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