《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于Protel99 se的負(fù)反饋放大電路分析
摘要: 文章標(biāo)題:基于Protel99se的負(fù)反饋放大電路分析,。中國(guó)IT實(shí)驗(yàn)室嵌入式開發(fā)頻道提供最全面的嵌入式開發(fā)培訓(xùn)及行業(yè)的信息、技術(shù)以及相關(guān)資料的下載.
Abstract:
Key words :

  隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,,教學(xué)手段將變得日益豐富和多樣化,,原來(lái)必須在實(shí)驗(yàn)室才能完成的實(shí)驗(yàn)及功能演示可以通過(guò)計(jì)算機(jī)在教室里面仿真出來(lái),,并可以映射在教室屏幕上。Protel 99 se具有豐富的仿真器件和齊全的仿真功能,,使它能勝任大多數(shù)電路的仿真工作,,構(gòu)成一個(gè)方便、界面友好的用戶環(huán)境,;Protel 99 se的出現(xiàn)給電路分析提供了極大的方便,。

  1 典型電路

  圖1為兩級(jí)共射放大電路,圖2為帶有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的兩級(jí)共射放大電路,,其反饋網(wǎng)絡(luò)由R11,,C6,,R4組成,它可構(gòu)成交流負(fù)反饋電路,。

兩級(jí)共射放大電路  

  2 靜態(tài)工作點(diǎn)分析

  由于采用的是交流負(fù)反饋,,理論上分析加入反饋網(wǎng)絡(luò)后電路的直流工作狀態(tài)應(yīng)該不變。在Protel 99 se平臺(tái)上,,選擇Simulate下拉菜單,,點(diǎn)擊Run項(xiàng),在*.sdf圖下方點(diǎn)擊OpraTIng Point就可顯示圖1和圖2電路的靜態(tài)工作點(diǎn),,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)是相同的,,這與理論分析結(jié)果一致,如圖3所示,。

靜態(tài)工作點(diǎn)

  3 瞬態(tài)特性分析

  設(shè)置信號(hào)源幅值為2 mV,,頻率為1 kHz,在*.sdf圖下方點(diǎn)擊Transient Analysis就可顯示圖1和圖2電路的輸入/輸出波形圖,。從圖4可看出,,開環(huán)放大電路的輸出波形存在明顯的截止失真;從圖5可看出,,在輸入信號(hào)幅值不變的情況下,,加入負(fù)反饋后消除了非線性失真,并且從中可以算出閉環(huán)放大倍數(shù)為30,,這與理論上分析的在深度負(fù)反饋的情況下閉環(huán)電路放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)相吻合,。圖4和圖5清晰地顯示了信號(hào)傳遞過(guò)程V1→c1→b2→Vo的相位變化過(guò)程。

  4 參數(shù)掃描分析

  在Simulate下拉菜單中setup選擇ParameterSweep項(xiàng),,選中反饋電阻R11起始值選為1 kΩ,,終值選為10 kΩ,步長(zhǎng)選為3 kΩ進(jìn)行分析,,于是得到R11變化后的閉環(huán)輸出信號(hào)波形,,如圖6所示。其中,,Vo_p01,,vo_p03,vo_p06,,vo_p08分別顯示當(dāng) R1l=1 kΩ,,4 kΩ,7 kΩ,,10 kΩ閉環(huán)狀態(tài)下輸出信號(hào)波形圖,,其放大倍數(shù)分別為12.5,30,,50,,62.5,。從中可以發(fā)現(xiàn),隨著R11的增大,,反饋系數(shù)反饋系數(shù)越來(lái)越小,,閉環(huán)系統(tǒng)漸漸退出深度負(fù)反饋狀態(tài),AF不再近似等于1/F,。

閉環(huán)輸出信號(hào)波形

   5 交流小信號(hào)分析

  改變電路中V1和V2的設(shè)置,,在Simulate下拉菜單setup中選擇AC Small Signal Analysis項(xiàng),在*.sdf圖中就顯示出開環(huán)和閉環(huán)電路的AC Analysis圖,。對(duì)比圖7和圖8可以發(fā)現(xiàn),,閉環(huán)電路電壓放大倍數(shù)明顯減小,電路的通頻帶變寬,,特別是高頻部分顯著拓寬。

交流小信號(hào)分析

  6 結(jié)語(yǔ)

  通過(guò)以上的各項(xiàng)分析,,借助于Protel 99 se的仿真軟件,,則不需購(gòu)買電子元器件,也不需要示波器,、毫伏表,、信號(hào)源等實(shí)驗(yàn)儀器,就可以分析負(fù)反饋放大電路的多項(xiàng)性能指標(biāo),,同時(shí)顯示出了負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的改善,,比如負(fù)反饋可以減小非線性失真,降低放大倍數(shù),,擴(kuò)展頻帶,;還可以很方便地進(jìn)行參數(shù)掃描分析,從而獲得反饋電阻不同情況下的輸出信號(hào)波形和閉環(huán)電壓放大倍數(shù),。

  Protel 99 se功能強(qiáng)大,,還可進(jìn)行直流掃描分析、溫度掃描分析,、噪聲分析,、傳遞函數(shù)分析,蒙特卡羅分析,。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所能觀看的現(xiàn)象和測(cè)量的數(shù)據(jù)都能用Protel 99 se仿真實(shí)現(xiàn),。

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