Multisim 10在單管共射放大電路中的應(yīng)用
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1．2 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn))的影響
溫度掃描分析用來研究溫度變化對(duì)電路性能的影響。通常仿真溫度是27℃，溫度掃描分析相當(dāng)于在不同的環(huán)境溫度下進(jìn)行多次仿真。影響靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn))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(diǎn)。為了研究Q點(diǎn)隨溫度的變化，對(duì)Q點(diǎn)進(jìn)行了溫度掃描分析，得到不同溫度下晶體管的結(jié)點(diǎn)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://cafeforensic.com/article/191064.htm
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：
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?yàn)樵谠撋錁O偏置電路(也稱自偏置電路)中，發(fā)射極電阻的直流負(fù)反饋穩(wěn)定了Q點(diǎn)，從而大大減小了溫度變化對(duì)Q點(diǎn)的影響。
2 單管共射放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)
2．1 電壓增益
根據(jù)圖3的輸入／輸出信號(hào)波形圖，可以計(jì)算出該放大電路的電壓增益：
利用H參數(shù)小信號(hào)模型，繪制如圖6所示的放大電路小信號(hào)等效電路。由此模型得到電壓增益的表達(dá)式：
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(diǎn)的基極和集電極電流進(jìn)行計(jì)算。利用下列公式估算rBE：
將數(shù)值帶入式(4)，得到電壓增益為-20．86，與仿真結(jié)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(duì)電壓增益的影響，對(duì)RE1進(jìn)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(shè)置為100 Ω，200 Ω，300 Ω和500 Ω，且觀察其阻值變化對(duì)輸出波形的影響，分析結(jié)果如圖7所示。中間幅值最小的曲線是輸入信號(hào)，其他是不同阻值下的輸出信號(hào)。
由圖7可見，隨著RE1阻值的增加，輸出信號(hào)的幅值逐漸下降。參數(shù)掃描分析結(jié)果與式(4)的結(jié)論是一致的。那么能否把RE1的阻值設(shè)置為零，以獲得高電壓增益呢：圖8是RE1為零時(shí)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(shè)置為100 Ω。
評(píng)論