共射级三极管电路的Multisim仿真.docx

背景资料
本次课设选用常用的小功率NPN型三极管2N3904，是应用范围很广的一种常用半导体器件。主要适用于低频放大电路和电子开关。
下面列出了2N3904三极管的一些参数：
结构：ＮＰＮ引脚：１.射极２.基极３.集电极
SymbolValueUnitVCBO60VVCEO40VVEBO6VIC200mAPTOT625mW极限参数：

特征频率：270MHz，最大直流电流增益hFE：300。
研究任务
使用模拟电路仿真软件Multisim搭建三极管共射级放大电路。
使用虚拟示波器观察放大电路在不同静态工作点时的输出波形。
用图表仿真的方法，分析放大器的静态工作点。并简述放大器直流工作点对放大电路的影响。
仿真分析
仿真电路如下图。
电路为单管共射级放大电路，R1，R2决定电路的放大倍数；R3，R4，C1决定电路的直流偏置电压。C3为电路的电源去耦电容，用于滤除可能在电源处引入的噪声。C2是耦合电容，只允许交流分量通过并输入三极管放大电路。电源电压为9V，输入为50mV，1KHz的正弦信号。
共射级放大电路的静态工作点分析
静态工作点
当输入信号为零时，放大电路工作在直流工作状态，也称为静态。当放大电路所选的静态工作点不同时，会出现不同的工作状态。
当选取的静态工作点过低时，会导致电路在输入信号以后出现截止失真。

此时电路的静态工作点为：

当选取的静态工作点过高时，会导致电路在输入信号后出现饱和失真。

此时电路的静态工作点为：

当选取的静态工作点合适的时候放大电路才能正常的放大输入正弦波信号。（其中蓝色为输入，红色为输出）

此时的静态工作点为：

仿真结果分析可以得到：对于共发射极放大电路来说，截止失真波形是输出波形的正半周失真，导致失真的原因是Q点设置过低，使得输入信号的负半周部分没有被正常放大；饱和失真波形是输出波形的负半周失真，导致失真的原因是Q点设置过高，使得输入信号的正半周部分没有被正常放大。
总结
研究放大电路的静态工作点对于使用好放大电路具有重要意义。只有确定好放大电路的静态工作点才能保证电路工作正常。当放大电路的静态工作点设置过低会出现截止失真，当放大电路的静态动作点设置过高会出现饱和失真的情况。当放大电路的上下方波形均出现失真则是输入信号过大导致的，应该减小输入信号的幅值。