Proteus 仿真软件实验：共射极放大电路特性分析

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 后，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'（Pick Devices）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) 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。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。

测得静态工作点：Uc=7.95V；Ub=2.37V；Ue=1.6V；Ic=0.8mA；Uce=6.35V

(2) 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。

(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 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。

(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

通过这次实验，我深入了解了 Proteus 仿真软件的基本使用方法。我学会了如何在 Proteus 中搭建共射极放大电路，并使用激励源和示波器等仪器仪表观察和分析电路的工作状态和波形。

在实验中，我调整了电路参数，观察了正常放大状态、饱和失真、截止失真和双向失真的波形，并保存了观测结果。通过观察波形，我能够判断出电路是否处于失真状态，并进一步分析失真的原因。

在调试电路时，我注意到静态工作点的重要性。通过测量静态工作点的电压和电流，我能够了解电路的偏置情况，并进一步分析电路的工作状态。例如，在饱和失真状态下，我发现静态工作点的 Uce 非常小，对应的 Q 点过高；而在截止失真状态下，静态工作点的 Uce 和 Uc 都比正常放大时大很多，对应的 Q 点过低。

通过这次实验，我进一步巩固了共射极放大电路的工作特点，并掌握了分析静态工作点和动态工作状态的方法。通过 Proteus 仿真软件，我能够模拟出各种失真状态和正常的放大状态，从而更好地理解电路的工作原理和特性。

总之，这次实验让我更加熟悉了 Proteus 仿真软件的使用，并加深了我对共射极放大电路的理解。通过观察和分析波形，我能够判断电路的工作状态并找出失真的原因。这对于我今后的学习和工作中都有很大的帮助。