Proteus 8 Professional 共射极放大电路失真现象实验

实验步骤

新建工程：打开 Proteus 8 Professional，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'（Pick Devices）对话框。

摆放器件：根据图纸将各个元器件按照电路图连接。
添加激励源和仪器：

在绘图工具栏中选择激励源模式，找到正弦信号源放入电路。
选择仪器仪表模式，找到示波器，将其添加到电路图中。
选择探针模式，可以直接将其放置在需要测量的线路上。

电气规则检查：电路连接完成后进行电气规则检查。
开始调试：

观测正常放大波形：从正弦信号源输出一个毫伏级交流信号 UPP=150mv, f=1000HZ，在输出 uo 不失真的条件下测试相关参数。运行仿真时，点击菜单栏中的调试选项，选择示波器选项，打开示波器，调节其显示选项。观测电路输入和输出波形，可见蓝色的输出波形无失真。测得静态工作点：Uc=7.95V；Ub=2.37V；Ue=1.6V；Ic=0.8mA；Uce=6.35V
观测饱和失真：从正弦信号源输出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。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，读取电压探针的值测得静态工作点：Uc=4.12V；Ub=3.91V；Ue=3.12V；Ic=1.5mA；Uce=1V，可以看到，饱和失真时电路的 UCEQ 非常小，对应的 Q 点过高。
观测截止失真：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。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 Uc=11.71V；Ub=0.82V；Ue=0.12V；Ic=5.74A；Uce=11.59V。可见 UCEQ 和正常放大时相比大了很多，对应的 Q 点过低。
观测双向失真：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。

实验结果及分析

通过以上实验，我们观察到共射极放大电路在不同工作状态下会产生不同的失真现象：

饱和失真：当 Q 点过高时，晶体管处于饱和状态，输出波形的顶部被削平。
截止失真：当 Q 点过低时，晶体管处于截止状态，输出波形的顶部被削去。
双向失真：当输入信号幅值过大时，输出波形的顶部和底部均被削平。

心得体会

在进行电子系统综合实验的过程中，我学到了很多关于电路设计和调试的知识和技能。以下是我在实验中的一些心得体会：

理论基础：进行实验前，我们需要对电路的原理和设计有充分的了解，包括元件的选取和摆放、电路的连接方式以及电气规则的检查。
仪器使用：掌握基本的仪器使用技巧，例如示波器的使用、探针的测量等，对于判断电路失真和调整电路参数至关重要。
实践经验：实际操作的经验对于理论知识的巩固和实践能力的提高有很大的帮助。
细节和注意事项：保持电路的稳定性和安全性，避免过高的电压或电流对元件和仪器的损坏。及时记录实验数据和观察结果，以备后续分析和总结。

通过这次电子系统综合实验，我不仅加深了对电路设计和调试的理解，还提高了实际操作的能力。我相信这些知识和技能对我今后的学习和工作都将有很大的帮助。