模拟电子电路仿真.ppt
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模拟电子电路仿真1.1晶体管基本放大电路1.静态工作点分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DCOperatingPoint)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。2.动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。3.参数扫描分析在图7.1-1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/ParameterSweepAnalysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。4.频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/ACFrequencyAnalysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放大倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放大器的通频带约为25.12MHz。由理论分析可得,上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定,输出电阻由集电极电阻R3限定。1.1.2共集电极基本放大电路(射极输出器)图7.1-7为一共集电极基本放大电路,用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号VI(幅值为1V,频率为10kHz)采用与共射极基本放大电路相同的分析方法获得电路的静态工作点分析结果。用示波器测得电路的输出,输入电压波形,选用交流频率分析项分析出电路的频率响应曲线及相关参数。6由图所示共集电极基本放大电路的频率响应曲线可求得:电路的上限频率(X2)为4.50GHz,下限频率(X1)为2.73Hz,通频带约为4.50GHz。1.1.3共基极基本放大电路图7.1-11为一共基极基本放大电路,用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kHz),采用与共射极基本放大电路相同的分析方法获得电路的静态工作点分析结果。用示波器测得电路的输出,输入电压波形,选用交流频率分析项分析出电路的频率响应曲线及相关参数。图示共基极基本放大电路的频率响应曲线可求得:电路的上限频率(X2)为27.94MHz,下限频率(X1)为261.01Hz,通频带约为27.94MHz。1.2场效应管基本放大电路101.2.2共漏极放大电路1.2.3共栅极放大电路1.3场效应管与晶体管组合放大电路图7.3-1是由场效应管共源极放大电路和晶体管共射极放大电路组成的两极组合放大电路,图中三端式增强型绝缘栅场效应管Q1选用理想模型,将跨导gm设置为0.001A/V,晶体管Q2选用N2222A,其电流放大系数为255.9。先队该电路进行静态分析,再进行动态分析,频率特性分析以及关键元件的参数扫描分析等。静态分析。选择分析菜单中的直流工作点分析项,获得电路静态分析结果。动态分析。(1)理论分析。(2)仿真测试分析。用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号(Vi的幅值为5mV,频率为10kHz),用示波器测得电路的输出,输入电压。再计算出电路的放大倍数。频率特性分析。元件参数扫描分析。1.4差动放大电路1.4.1射极耦合差放仿真分析1718纵向刻度为线性,节点2为输出点。C。差模输入传递函数分析。从EWB信号源库中选择直流电压源(并将其设置为0.001V),替代仪器库中的函数发生器,做差放电路的输入信号源,以满足进行传递函数分析时对输入源的要求。射极耦合电路进行差模输入传递函数分析时的电路连接方式如图7.4-5所示。分析方法同上。D。共模输入仿真分析。按共模输入方式(见图7.4-8)用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号。用示波器测得电路的两输出端输出电压波形。\1.4.2恒流源差放仿真分析差放电路引入恒流源替代射极偏置电阻,对差动放大倍数没有影响,主要是为了进一步降低共模放大倍数,提高共模抑制比。因此,这里仅对恒流源差放的共模放大倍数进行仿真分析。对EWB主界面内所建图7.4-1所示电路,通过敲击“K”键,将Q1与Q2的射极通过开关S与节点11连接,使