如何实现基于Multisim的三极管放大/失真模拟仿真设计？

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张雪

2022-2-15 10:31:24

对于正常放大功能，本设计采用基本共射极放大威廉希尔官方网站。其中具有电流放大作用的BJT是核心原件。直流电源V2通过电阻R3给BJT的发射结提供正确的正偏电压，并产生基极直流电流Ib，同时给集电结提供反偏电压，使BJT工作于放大状态。相应的威廉希尔官方网站图如下图所示。

对于顶部失真，与场效应管放大威廉希尔官方网站相类似，如果要BJT放大威廉希尔官方网站能够不失真地放大输入信号，必须设置合适的静态工作点。对于小信号线性放大威廉希尔官方网站来说，为保证在交流信号的整个周期内，BJT都是处于放大区间内，如果静态工作点Q过高VBEQ、IBQ过高，则BJT会在交流信号Vbe正半周期的峰值附近的部分时间内进入饱和区，引起iC、VCE及Vce的波形失真。因Q点过高而产生的失真称为饱和失真。显然，Q点设置过高时，最大不失真输出电压的幅值VOM将受到饱和失真的限制。相应的威廉希尔官方网站图如下图所示。

对于底部失真，则是Q点选择过低，VBEQ、IBQ过小，则BJT会在交流信号vbe负半周的峰值附近的部分时间内进入截至区、使iB、iC、VCE及Vce的波形失真，因静态工作点偏低而产生的失真成为截至失真。

对于双向失真，当三极管输出特性曲线的饱和区失真又在截止区失真，三极管有饱和状态又有截止状态，向上达到饱和状态，向下到达截止状态，出现这种非线性失真由于信号源输入的信号过大导致三极管在放大时出现了双向失真。相应威廉希尔官方网站图如下图所示。

由于三极管的门限电压不为零，硅的NPN型在0.7V以上才导通，这样在0~0.7V就存在死区，不能完全模拟出输入信号波形，在-0.7~0.7V之间两个管子都不能导通，输出波形对输入波形来说这就存在失真，即为交越失真。这里采用的方式是采用乙类放大威廉希尔官方网站模拟交越失真的产生（即开关闭合的时候），并利用甲乙类放大威廉希尔官方网站来消除交越失真（即开关断开的时候）。相应威廉希尔官方网站图如下图所示。