電子學實驗—自給偏壓共射極放大 通訊二甲 B09622048 楊穎穆
目錄 實驗目的 電路模擬 原理&演算過程 實驗結果 資料來源
實驗目的 參照實驗課本6~97-6~99頁 報告內容須包含: 理論推導,Pspice模擬,計算數值,示波器圖形,錄製AVI檔上傳至eCampus.
OrCAD電路圖 Vo Vs Vi
PSPICE電路模擬 Vs波形,峰對峰值=9.99m-(-9.99m)=19.98mV C1:2波形,峰對峰值=7.9047m-(-8.0712m)=15.9759mV
PSPICE電路模擬 Vs波形,峰對峰值=9.99m-(-9.99m)=19.98mV RL:1波形,峰對峰值=422.669m-(-504.489m)=0.93V
PSPICE電路模擬結果 Av(電壓增益,放大率)=Vout/Vin =0.93V/15.98mV = -58.19倍 Avs(含訊號源內阻的電壓放大率)=Vout/Vs =0.93V/19.98mV = -46.55倍
原理&演算過程 IB Ic IE VBB-IBQ*RB-VBE-IE*RE=0 IE=VBB-VBE/RE+RB/(1+β)=0.94-0.61/560+8.9K/168=0.54mA ICQ=αIE=(β/1+β)IE=0.99*0.54mA=0.53mA IBQ=IC/β=0.53mA/167=3.2μA VCC-IC*RC-VCE-IE*RE=0 VCEQ=VCC-IC*RC-IE*RE=VCC-IC*(RC+RE) =9-0.53mA*5.61K=9-2.97=6.03V
原理&演算過程 ic ib vπ gmvπ vin ie gm=ICQ/VT=0.53m/26m=0.02S vout vce vin ie ve gm=ICQ/VT=0.53m/26m=0.02S rπ=β/gm=167/0.02=8.35K ro=VA/ICQ(太大可忽略) rL=RL//RC=5.1K//5.1K=2.55k Vout=- gmVπrL= -167Vπ Vin=vπ+Ve=Vπ+IE*RE =Vπ+(ib+gmVπ)RE = Vπ+[(Vπ/rπ)+gmVπ]RE = Vπ[1+((1/rπ)+gm)RE]
原理&演算過程 AV=Vout/Vin = -gmVπrL/ Vπ[1+((1/rπ)+gm)RE] = -gmrL / 1+[(1/rπ)+gm]RE = -gmrπrL / rπ+(1+gmrπ)RE = -βrL / rπ+(1+β)RE (1)假如(1+β)RE>>rπ AV= -rL/RE= -2.55K/560= -4.55倍 (2)如果RE並上一大電容CE XCE=1/2πfCE f=∞ ＝＞XCE=0 AV=Vout/Vin= -gmrL=-0.02*2.55K= -51倍 ∴CE電容可消除負回授的元件,增加放大率AV
原理&演算過程 rout gmvπ rin rib rib=Vin/ib=1+((1/rπ)+gm)RE/(1/rπ) = rπ+(1+gmrπ)RE = rπ+(1+β)RE(並上電容可忽略) =8.35k rin= RB//rib= 8.9k//8.35k= 4.31k (1)由上一式可得知rib會因RE增加而增加 (2)假如並上CE電容＝＞XCE=0 ＝＞rib=rπ rout=Rc//ro=Rc=5.1k Avs=Vout/Vs=(Vout/Vin)*(Vin/Vs) =Av*(rin/Rs+rin) = -51*(4.31/5.31)= -51*0.8= - 40.8倍
實驗結果(1) 在未加上Vs交流訊號時 VBB=0.94V VBE=0.61V
實驗結果(2) 在未加上Vs交流訊號時 VE=0.34V VCE=5.29V
實驗結果(3) vs vout vin
實驗結果(4) Vs波形,峰對峰值=22.4mV Vs波形,峰對峰值=22.4mV C1:2波形,峰對峰值=17.2mV RL:1波形,峰對峰值=1.00V
實驗結果(5) Av(電壓增益,放大率)=Vout/Vin =1.00V/17.2mV = -58.14倍 Avs(含訊號源內阻的電壓放大率)=Vout/Vs =1.00V/22.4mV = -44.64倍
資料來源 主要資料都來至於上課所做的筆記內容及電子學實驗課本。
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