六、非线性放大电路仿真实验 一、电路课程设计目的 1、掌握用非线性电路元件设计放大器的方法,掌握非线性三极管元件的伏安特性; 2、学会用 Multisim仿真软件,对所设计的非线性放大电路进行仿真测试; 3、了解并掌握电路中各个元件参数的改变,对输出波形的影响,熟练掌握非线性电路的图解分析法和小信号分析法。 二、仿真电路设计原理 在以前的实验中研究的都是线性电路问题,即各元件的参数不随电压或电流变化,如果电路元件的参数随着电压或电流而变化,就称之为非线性元件含有非线性元件的电路称为非线性电路。 根据下面原理图,当给电路加上VUCC1 2直流电压后,通过偏置电阻2,1 RbRb,可给三极管提供一个合适的工作状态,静态值由下式估算EEBECCbbbCRRUURRRI211 式中,BEU对硅管一般可取 0.7V,对锗管可取 0.2V。 静态工作点的设置,应考虑到在整个信号变化的范围内晶体管始终处于线性工作状态。如果选择不合适,使静态工作电流CI太小,工作点下移,就会出现截止失真;反之,则工作点上移,就会出现饱和失真。而,为了得到最大的动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中点。 实际电路的元件的参数总是或多或少的随电压电流变化的。在工程计算中,可以把非线性程度比较弱的电路元件当做线性元件来处理,从而简化电路分析。但对许多本质因素具有非线性特性的元件,如果忽略其非线性特性就将导致计算结果和实际量值相差太大而无意义。因此分析研究非线性电路具有重要的工程物理意义。 小信号分析法是分析非线性电路的主要方法之一,因为在模拟电子电路中遇到的非线性电路,同时有作为偏置电压的直流电源0U 和随时间变化的输入信号源 sut 作用。如果在任何时刻都有0U 远远大于 sut ,则将输入的信号源做小信号处理。具体来说,所谓小信号法是在直流偏置电源产生的静态工作点附近建立一个局部线性的模型,求解非线性电路中的交流小信号激励下的响应,就可以运用线性电路的分析方法来进行分析计算。 双极结型三极管是一种三段器件,内部含有两个离的很近的背靠背排列的PN 结(发射结和集电结)。两个PN 结上加不同极性、不同大小的偏置电压时,半导体三极管呈现不同的特性和功能。三极管是放大电路最重要的组成之一。 实例分析: 如下图所示的三极管放大电路中,计算该三极管的静态工作点以及其放大倍数ViA ,已知三极管有关参数:1 0 0 ,0 .8BEVV 。 计算...