阻容耦合共射放大电路出现了奇怪的波形？

Celefor

阻容耦合共射放大电路出现了奇怪的波形？ [复制链接]

 

我在做阻容耦合共射放大电路饱和失真仿真时，发现奇怪波形如下图所示：

 
上图中R1调为10kΩ时，在26毫秒时电压出现向下突跃，从387mV降至280mV。尔后饱和失真逐渐减弱，在260毫秒后不再明显失真。

   

上图中R1调为5kΩ时，在17毫秒时电压出现向下突跃，从670mV降至495mV。尔后饱和失真逐渐减弱，在130毫秒后不再明显失真。

 
上图中R1调为1kΩ时，该电路正常工作，但在26毫秒时电压出现向上突跃，从740mV升至795mV。

我一开始以为是耦合电容导致的该现象，并试着改变耦合电容大小，发现上述数据没有明显变化，于是排除这个想法。目前来看，应该是晶体三极管本身的原因，但是我想不明白导致这个现象的具体原因是什么，于是发到论坛请各位大佬帮忙参谋参谋。

jpwu10

静态工作点设置不合理。

maychang

这是完全正常的波形。

输出波形在正半周期尖锐负半周期圆钝，那是因为你使用电压源作为输入信号，但三极管输入特性有显著的非线性(电压和电流不是线性关系)。但三极管输出电流与输入电流之间的关系却接近线性。于是输出电压和输入电压之间也就成了非线性关系。

maychang

如果改用电流源作为输入信号，这种非线性失真会减小很多。当然也可以在输入的电压源上串联一个比较大的电阻，例如数千欧甚至更大一些，使信号比较接近电流源，输出波形与输入电压之间的关系也会比较线性。仿真加个电阻很容易，不妨试试看。当然，前提是偏流设置比较正确，即输出波形的顶和底在输入信号幅度增加时同时出现切峰。

Celefor

maychang 发表于 2023-2-4 09:48 如果改用电流源作为输入信号，这种非线性失真会减小很多。当然也可以在输入的电压源上串联一个比较大的电阻 ...

嗯嗯，我还有一个疑问，您请看仿真波形，26毫秒时波形出现突跃，这是怎么一回事呢？

maychang

至于波形出现向上或者向下的突跃，那是仿真软件的问题，比较新的仿真软件已经把这个问题解决了，不必多虑。

maychang

Celefor 发表于 2023-2-4 09:51 嗯嗯，我还有一个疑问，您请看仿真波形，26毫秒时波形出现突跃，这是怎么一回事呢？

刚刚在6楼已经回复了。可能比你5楼问题稍晚一步，不够及时。但在键盘上敲这么几十个字也需要一点点时间，请理解。

Celefor

maychang 发表于 2023-2-4 09:53 刚刚在6楼已经回复了。可能比你5楼问题稍晚一步，不够及时。但在键盘上敲这么几十个字也需要一点点时间， ...

谢谢！您说的最新仿真软件可以推荐一下吗

maychang

Celefor 发表于 2023-2-4 09:55 谢谢！您说的最新仿真软件可以推荐一下吗

【您说的最新仿真软件可以推荐一下吗】

我没得推荐。

Celefor

jpwu10 发表于 2023-2-4 07:06 静态工作点设置不合理。

嗯，这是我故意做的，目的就是产生饱和失真。但是26ms时波形出现的突跃我不知道怎么解释

maychang

Celefor 发表于 2023-2-4 10:01 嗯，这是我故意做的，目的就是产生饱和失真。但是26ms时波形出现的突跃我不知道怎么解释

你没有注意到该电路在仿真开始时处于什么状态。

仿真开始之前，12V电源电压默认没有施加上(为零)，C2和C1两端电压也默认为零。那么，仿真开始时，C2两端电压仍为零，基极电压为零，基极电流也为零。随着12V电源经过R2向C2充电，C2两端电压逐渐升高。最终稳定。从仿真开始到达到稳定(通常认为与最终值的差不超过5%就算稳定)所需要的时间在这个电路中相当长，因为你使用了很大的耦合电容，达到800uF。

maychang

Celefor 发表于 2023-2-4 10:01 嗯，这是我故意做的，目的就是产生饱和失真。但是26ms时波形出现的突跃我不知道怎么解释

随着C2两端电压逐渐升高，那么仿真软件就要过一段时间调整一下工作点，再过一段时间再调整一下工作点。调整工作点，这就是仿真时波形发生【突变】的原因。

maychang

Celefor 发表于 2023-2-4 10:01 嗯，这是我故意做的，目的就是产生饱和失真。但是26ms时波形出现的突跃我不知道怎么解释

注意：首帖26ms处集电极波形发生突变之前和之后，集电极波形很不一样。之前横轴上方和下方波形的面积并不相等，上方面积大而下方面积小，突变之后上方下方面积接近相同。实际上，电路中并不会产生这样的突变。这一点只要拿个示波器看看实际电路上电后的波形就知道了。所以，这个突变是仿真软件的问题。

Celefor

maychang 发表于 2023-2-4 10:55 随着C2两端电压逐渐升高，那么仿真软件就要过一段时间调整一下工作点，再过一段时间再调整一下工作点。调 ...

谢谢您的详细解答！！现在完全明白啦！谢谢！！

tomas_li

射极不加电阻，虽然放大倍数比较大，但很容易产生波形失真，因为射极跨导gm受输出电流影响很大。射极加一个电阻，会比较好