Proteus仿真软件实验：共射极放大电路失真现象分析

实验目的与要求：

熟悉Proteus仿真软件的基本使用，包括激励源、仪器仪表、基本器件等；
巩固共射极放大电路的工作特点，学会分析静态工作点和动态工作状态，能够仿真出各种失真状态和正常的放大状态。

实验设备（环境）：

Window 7
Proteus 8

实验内容：

搭建共射极放大电路
调整电路参数，从示波器中观察正常放大状态、饱和失真、截止失真和双向失真的波形并保存结果。
记录各状态的静态工作电压Uce（集电极与射极之间电压）、Ub（集极电压）、Ue（射极电压）

实验步骤、实验结果及分析

打开Proteus 8 Professional，新建工程
- 点击“文件”选项中的“新建工程”选项进行命名，设置存放路径，其他选项均选择默认项，即可进入到电路原理图绘制界面。
元件选取
- 单击“原理图设计”图标，可见原理图编辑界面。
- 点击“设备选择器”'P'选项，弹出“选择元器件”对话框。
根据图纸摆放器件
开始连线
电气规则检测
开始调试
- (1) 如图所示，观测电路输入和输出波形，可见蓝色的输出波形无失真。
- (2) 观测输出波形的失真现象。首先观测饱和失真，共射极放大电路的Q点过高时，产生饱和失真。因此可调节RV1，抬高Q点，观测输出波形的饱和失真，如图所示。此时测量电路的静态工作点。首先停止仿真，关闭正弦信号源，即将信号源的幅值调为0，重新仿真，读取电压探针的值，可以看到，饱和失真时电路的UCEQ非常小，对应的Q点过高。
- (3) 调节电路参数观测截止失真。因Q点过低，晶体管b-e间电压UBE小于其开启电压，晶体管截止，此时输出产生截止失真。可调节RV1，降低Q点，得到截止失真波形，即其顶部发生了失真，如图所示。停止仿真后，关闭正弦信号源，测量截止失真时的静态工作点。可见UCEQ和正常放大时相比大了很多，对应的Q点过低。
- (4) 共射极放大电路的双向失真现象可通过调大输入信号观测。将输入的正弦信号幅值设为1V，可见输出波形的顶部和底部均发生了失真。

心得体会

通过本次实验，我对Proteus仿真软件的基本使用有了更深入的了解。在实验中，我成功搭建了共射极放大电路，并通过调整电路参数观察了不同工作状态下的波形变化。

首先，我在Proteus中新建了一个工程，进入了电路原理图绘制界面。然后，我选择了合适的元件，并按照电路图的要求进行摆放和连线。在连线完成后，我进行了电气规则检测，确保电路的连线正确无误。

接下来，我开始进行调试。首先观察了正常放大状态下的波形，发现输出波形没有失真，符合预期。然后，我调节了电路参数，观察了饱和失真、截止失真和双向失真的波形变化。

在饱和失真状态下，我抬高了Q点，观察到输出波形的顶部被截断。通过测量静态工作点，我发现此时UCEQ非常小，说明Q点过高。这符合共射极放大电路的特点。

在截止失真状态下，我降低了Q点，观察到输出波形的顶部发生了失真。通过测量静态工作点，我发现UCEQ较大，说明Q点过低。这也符合共射极放大电路的特点。

最后，我调大了输入信号的幅值，观察到输出波形的顶部和底部均发生了失真。这是共射极放大电路的双向失真现象。

通过这次实验，我不仅熟悉了Proteus仿真软件的基本使用，还巩固了共射极放大电路的工作特点。我学会了分析静态工作点和动态工作状态，能够仿真出各种失真状态和正常的放大状态。

在今后的学习和工作中，我将继续深入掌握Proteus仿真软件的使用，并将其应用于更复杂的电路设计和分析中。我相信通过不断实践和探索，我能够更好地理解和应用电子电路的原理和技术，为实际工程问题的解决提供有效的解决方案。

实验总结

本次实验通过Proteus仿真软件搭建共射极放大电路，并观察了不同工作状态下的波形变化，验证了共射极放大电路的工作特点，并加深了对失真现象的理解。实验过程中，我体会到理论与实践结合的重要性，也认识到仿真软件在电子电路学习和设计中的重要作用。

附录：实验结果截图

正常放大状态波形图
饱和失真状态波形图
截止失真状态波形图
双向失真状态波形图
静态工作点测量结果表