互補(bǔ)輸出級交越失真消除的研究電工電子仿真實(shí)踐報(bào)告

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1、東北石油大學(xué)電工電子仿真實(shí)踐課程設(shè)計(jì)課程電工電子仿真實(shí)踐課程設(shè)計(jì)題目互補(bǔ)輸出級交越失真消除的研究院系電氣信息工程學(xué)院電氣系專業(yè)班級電氣123學(xué)生姓名張豹學(xué)生學(xué)號9指導(dǎo)教師劉小斌李宏玉2014年7月4日電工電子仿真實(shí)踐課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程電工電子仿真實(shí)踐課程設(shè)計(jì)題目互補(bǔ)輸出級交越失真消除方法的研究專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化姓名張豹學(xué)號9主要內(nèi)容：根據(jù)仿真軟件Multisim8的主要功能特點(diǎn),利用其先進(jìn)的高頻仿真功能對互補(bǔ)輸出級交越失真消除方法進(jìn)行的仿真研究?；疽螅簩τ陔妷悍糯箅娐返妮敵黾墸话阌袃蓚€(gè)基本要求：一是輸出電阻低，二是最大

2、不失真輸出電壓盡可能大。分析所學(xué)過的各種基本放大電路，共集放大電路滿足前一要求，但它帶上負(fù)載后靜態(tài)工作點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生變化，且輸出不失真電壓也將減小。在仿真軟件Multisim8中，可以應(yīng)用較為理想對稱特性的NPN和PNP型管。主要技術(shù)指標(biāo)如下：1、工作中心頻率；2、負(fù)載電阻R=1.0KΩ；3、VCC=+15V；4、VEE=-15V。主要參考資料：[1]劉偉，李思強(qiáng).Multisim8電工電子仿真實(shí)踐［M］.哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2007.[2]劉騁.《高頻電子線路》[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003.[3]何中庸.

3、《高頻電路設(shè)計(jì)與制作》［M］.科學(xué)出版社，2002.[4]謝沅清.《模擬電子線路》［M］.成都電子科大出版社，2001.[5]張肅文.《高頻電子線路》[M].北京：高等教育出版社，2007.完成期限2014.6.30——2014.7.4指導(dǎo)教師劉小斌李宏玉專業(yè)負(fù)責(zé)人陶國彬2014年7月4日目　錄1設(shè)計(jì)12方案選擇與電路原理圖的設(shè)計(jì)13元件選取與電路圖的繪制13.1元件選取13.2電路圖的繪制14虛擬儀器設(shè)置與仿真分析計(jì)算34.1虛擬儀器設(shè)置34.2仿真分析計(jì)算35仿真結(jié)果46修改電路參數(shù)的仿真計(jì)算47總結(jié)5參考文獻(xiàn)6電工電子仿真

4、實(shí)踐課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）1設(shè)計(jì)在仿真實(shí)驗(yàn)中，利用具有較為理想對稱特性的NPN型和PNP型管，可以看到只受晶體管輸入特性影響（不受其它因素影響）所產(chǎn)生的失真和消除這種失真的方法。2方案選擇與電路原理圖的設(shè)計(jì)消除失真的方法是設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。利用直流電壓表測量兩個(gè)電路中晶體管基極和發(fā)射極電位，得到靜態(tài)工作點(diǎn)；用示波器分別觀察兩個(gè)電路輸入信號波形和輸出信號波形，進(jìn)行動(dòng)態(tài)測試。3元件選取與電路圖的繪制3.1元件選取1、晶體管采用NPN型晶體管2N3904和PNP型晶體管2N3906。2、二極管采用1N4009。3、電壓表及示波器。3.2

5、電路圖的繪制1、利用直流電壓表測量兩個(gè)電路中晶體管基極和發(fā)射極電位，得到靜態(tài)工作點(diǎn)，如圖3.1所示。各電壓表所測量的電壓如圖中所標(biāo)注。2、用示波器分別觀察兩個(gè)電路輸入信號波形和輸出信號波形，并測試輸出電壓的幅值。如圖3.2所示。ChannelA為輸入電壓波形，ChannelB為輸出電壓波形。電壓波形如圖3.3所示。5電工電子仿真實(shí)踐課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）圖3.1靜態(tài)測試圖3.2動(dòng)態(tài)測試5電工電子仿真實(shí)踐課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）圖3.3示波器顯示的電壓波形4虛擬儀器設(shè)置與仿真分析計(jì)算4.1虛擬儀器設(shè)置VCC=+15V；VEE=-15V；R=1.

6、0KΩ；其它如電路圖3-1、3-2、3-3所示。4.2仿真分析計(jì)算靜態(tài)時(shí)，從正電源+VCC經(jīng)R，D到負(fù)電源-VEE形成一個(gè)直流電流，必然使T1和T2的兩個(gè)基極之間產(chǎn)生電壓UB1B2=UD1+UD2由于二極管的動(dòng)態(tài)電阻很小，可以認(rèn)為T1管和T2管的基極動(dòng)態(tài)電位近似相等，且約為ui，即ub1≈ub2≈ui。5電工電子仿真實(shí)踐課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）5仿真結(jié)果仿真結(jié)果如表5-1、5-2所示。表5-1基本互補(bǔ)電路的測試數(shù)據(jù)直流電壓表1讀數(shù)UB1/mV直流電壓表2讀數(shù)UE1/nV輸入信號V1峰值/V輸出信號峰值/V0-8.98721.331表5-

7、2消除交越失真的互補(bǔ)輸出級的測試數(shù)據(jù)直流電壓表3讀數(shù)UB3/mV直流電壓表4讀數(shù)UB4/mV直流電壓表5讀數(shù)UE3/mV輸入信號V2峰值/VQ3基極動(dòng)態(tài)電位/VQ4基極動(dòng)態(tài)電位/V輸出信號峰值/V721.256-721.32414.70521.4061.4061.9976實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、對基本互補(bǔ)電路的測試可得到如下結(jié)論：（1）靜態(tài)時(shí)晶體管基極和發(fā)射極的直流電壓均為0，靜態(tài)功耗小。（2）由于輸入電壓小于b-e間的開啟電壓時(shí)兩只晶體管均截止，輸出信號波形明顯產(chǎn)生了交越失真，且輸出電壓峰小于輸入電壓峰值。2、對消除交越失真的互補(bǔ)輸出級的

8、測試可得到如下結(jié)論：（1）晶體管級直流電位UB3≈-UB4=721mV，表明兩只管子在靜態(tài)均處于導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)射極的直流電位UE3≈14.7mV，很接近于零，說明管子具有很好的對稱性。UB3≠-UB4、UE3≠0的原因仍在于NPN型晶體管2N3904和PNP型晶體