利用仿真軟件學(xué)習(xí)三極管基本放大電路

1、<p>　　利用仿真軟件學(xué)習(xí)三極管基本放大電路</p><p>　　【摘要】介紹了利用仿真軟件的仿真功能學(xué)習(xí)三極管輸入、輸出特性；分析基本放大電路的靜態(tài)工作點和動態(tài)性能指標(biāo)的方法。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】仿真軟件 仿真 三極管基本放大電路 </p><p>　　在傳統(tǒng)的模擬電子技術(shù)的教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)三極管的輸入、輸出特性；分析基本放大電路的靜態(tài)工

2、作點和動態(tài)性能指標(biāo)，既是重點也是難點。老師覺著難教，難表述，學(xué)生覺著難理解，太抽象，即便是以實踐的方式進行講解，也會因為學(xué)生們使用電子儀器不熟練、電子信號太小易受干擾等原因而屢屢受挫。 </p><p>　　現(xiàn)在，我們在教學(xué)的過程中，利用仿真軟件的仿真功能，對理論教學(xué)進行補充，使學(xué)生能將理論與“實際”相結(jié)合，加深對理論的理解。 </p><p>　　下面就電子仿真技術(shù)在《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程

3、中的具體應(yīng)用進行簡要分析。 </p><p>　　一、三極管輸入、輸出特性曲線的分析 </p><p>　　在傳統(tǒng)的教學(xué)中，三極管輸入、輸出特性曲線需要學(xué)生利用實驗進行測試，測得數(shù)據(jù)后學(xué)生需自己描點畫線才能得到曲線。該測試過程繁雜，又很容易受到外界干擾而能得到正確的結(jié)果?，F(xiàn)采用仿真方式，快捷又直觀，學(xué)生很容易理解。 </p><p>　　按圖1所示的三極管特性曲線測

4、試電路利用Protel99 se軟件繪出電路，通過仿真技術(shù)，得到三極管的輸入特性曲線如圖2所示。圖中，橫坐標(biāo)為UBE，縱坐標(biāo)為IB。 </p><p>　　三極管的輸出特性仿真曲線如圖3所示。圖中橫坐標(biāo)為UCE，縱坐標(biāo)為IC。 </p><p>　　二、靜態(tài)工作點測試及放大倍數(shù)的確定 </p><p><b>　?。ㄒ唬╈o態(tài)工作點 </b>&l

5、t;/p><p>　　在放大電路中，靜態(tài)工作點是保證三極管正常放大的外部條件，合理設(shè)置靜態(tài)工作點，直接關(guān)系到電路的放大質(zhì)量與效果。 </p><p>　　靜態(tài)工作點靠電路參數(shù)來決定。如果是讓學(xué)生們靠自己的計算來認(rèn)識這一點，所需要進行的運算非常繁瑣，要占用大量的演算時間。而采用電子仿真對三極管直流工作狀態(tài)進行分析，可隨時改變電路的參數(shù)，且無需調(diào)整，很快就可以輸出仿真結(jié)果。 </p>

6、<p>　　例如，共發(fā)射極放大電路如圖4所示，選擇三極管的基極、集電極和發(fā)射極的電流和電壓作為輸出，其仿真輸出的結(jié)果如圖5所示。 </p><p>　　當(dāng)改變電路中電阻Rb的阻值，使其分別為200KΩ和1MΩ時，仿真輸出結(jié)果如圖6（a），（b）所示。 </p><p>　　根據(jù)圖3（a）的輸出結(jié)果，當(dāng)R1=200KΩ時，三極管的<0. 3 V，三極管處于飽和狀態(tài)。根據(jù)圖3

7、（b）的輸出結(jié)果可知，當(dāng)Rb = 1MΩ時，三極管<0.7V，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，工作點變化對三極管工作狀態(tài)的影響一目了然。由此可知，通過設(shè)置不同的參數(shù)，可以很快地將三極管直流工作狀態(tài)的變化進行仿真輸出，快捷、直觀，從此過程中，學(xué)生也就很容易理解了參數(shù)對靜態(tài)工作點帶來的影響。 </p><p>　　（二）電路的放大倍數(shù) </p><p>　　電路的電壓放大倍數(shù)與三極管的輸人電阻、三極

8、管的集電極電阻、負(fù)載電阻以及三極管的電流放大倍數(shù)β直接有關(guān)。 </p><p>　　在圖4所示電路給定參數(shù)的情況下，電路仿真的輸入與輸出的波形如圖7所示，電路的放大倍數(shù)約為80。當(dāng)修改負(fù)載電阻RL時，電路仿真的輸入與輸出的波形如圖8所示，電路的放大倍數(shù)約為150。可見負(fù)載電阻的改變，也改變了電路的電壓放大倍數(shù)。 </p><p>　?。ㄈ┱J(rèn)識設(shè)置合適靜態(tài)工作點的必要性 </p>

9、;<p>　　通過仿真軟件做仿真演示，讓學(xué)生觀察靜態(tài)工作點設(shè)置不合適帶來的影響，信號出現(xiàn)失真（截止失真和飽和失真），并從中學(xué)習(xí)改善失真現(xiàn)象的方法。 </p><p>　　三、參數(shù)對放大倍數(shù)的影響 </p><p>　　利用仿真軟件的功能，可以在一個圖上展示參數(shù)變化給放大倍數(shù)帶來的影響，非常直觀，學(xué)生能更好的理解知識要點。 </p><p>　　通過以上

10、討論可知，電子仿真技術(shù)在《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程中可以非常直觀、逼真地進行演示操作，既避免了繁瑣的理論計算，又可模擬實驗中復(fù)雜的接線，還可克服儀表讀數(shù)的不方便，使課堂教學(xué)既有理論講解，又有實驗操作的結(jié)果，給學(xué)生以近乎實際的、逼真的動感效果，生動形象，教學(xué)效果有了大幅度的提高。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]潘永雄，沙河.電子