【模电】寻找静态工作点——三极管放大电路的仿真和估算（1）

2024-05-09 19:29:54

目标：用仿真（Multisim）、实物搭建一个含有三极管、电容、电阻的阻容耦合单级放大电路（电路结构如下图所示）。除了V2这个直流电源、Q1这个三极管，其他电阻、电容都没有指定参数，不急，慢慢来，没有给参数，这样更灵活。

第一步寻找静态工作点

1、直接上手开始仿真。化简电路，干掉所有和交流相关的元件，同时令电阻RC=2k（至于为什么RC是2k，先挖个坑，以后再填。）

2、利用Multisim的参数扫描（Parameter Sweep）功能，对RB取不同值，观察2号节点的电压值。（仿真过程可以看一眼视频¹，这里顺便观察一下IC比IB，按道理，应该就是三极管的放大倍数beta值）

运行结果如下：

初选静态工作点：V(2)为6伏（至于为什么是6V，依旧挖个坑，以后再……。），这时beta值约为166（但是你有没有发现这条蓝线，好像beta值是可以变化的？依旧挖个坑，以后……），RB值为630k。

3、找到2N2222三极管的放大倍数（beta值）：在仿真软件里，双击原件符号，在Value页找到Edit model按钮，找到BF值为153.575。（这一步，应该是可有可无的，不过如果对其他管子的beta值有兴趣，可以操作看一看）。

4、估算（笔算）一下RB应该是多少。
静态工作点V（2）为6V，则IC为3mA，根据beta值为153，三极管发射结电压约为0.7V，可以知道：
IB约为3mA/153=19.6uA，又因为RB*IB+0.7=12V，可知：RB约为576kOhm。

5、使用交互式仿真的虚拟电压表、电流表观察一下，RB为576k和630k各支路电流和节点电压。

这样看，RB为576k左右，或者630k左右都应该都差不多。

这样使用一个放大倍数约为153的晶体管2N222搭建单级放大电路时，选择初始静态工作点的参数RB600k，RC为2k，初始Uce选择6V左右。

视频里的操作知识点：1、参数扫描；2、输出表达式的值；3、显示默认电路节点；4、使用游标测量数据。 ↩︎

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