一、题目

研究 RbR_bRb​ 变化对 QQQ 点和 A˙u\dot A_uA˙u​ 的影响。

二、仿真电路

仿真电路如图1(b)、(ccc)所示。晶体管采用 FMMT5179。其datasheet的相关参数如下：(a)FMMT5179的参数(a)\textrm{FMMT5179}的参数(a)FMMT5179的参数

(b)Rb为3MΩ时的情况(b)R_b为3\,\textrm{MΩ}时的情况(b)Rb​为3MΩ时的情况(c)Rb为3.2MΩ时的情况(c)R_b为3.2\,\textrm{MΩ}时的情况(c)Rb​为3.2MΩ时的情况(d)输入信号增大后输出电压的波形(d)输入信号增大后输出电压的波形(d)输入信号增大后输出电压的波形图1阻容耦合共射放大电路的测试图1\,\,阻容耦合共射放大电路的测试图1阻容耦合共射放大电路的测试

三、仿真内容

（1）分别测量 Rb=3MΩR_b=3\,\textrm MΩRb​=3MΩ 和 Rb=3.2MΩR_b=3.2\,\textrm MΩRb​=3.2MΩ时的 UCEQU_{CEQ}UCEQ​ 和 A˙u\dot A_uA˙u​。由于信号幅值很小，有效值为 1mV1\,\textrm{mV}1mV，输出电压不失真，故可从万用表直流电压（为平均值）挡读出静态工作管压降 UCEQU_{CEQ}UCEQ​。从示波器可读出输入及输出电压的峰值。
（2）输入电压有效值逐渐增大至16mV16\,\textrm{mV}16mV，观察输出电压波形的变化情况。

四、仿真结果

（1）Rb=3MΩR_b=3 \,\textrm MΩRb​=3MΩ 和 3.2MΩ3.2 \,\textrm MΩ3.2MΩ 时的 UCEQU_{CEQ}UCEQ​ 和 A˙u\dot A_uA˙u​ 仿真结果如下表所示。

（2）将信号源 V1 有效值逐渐增大到 8 mV 时输出电压波形正、负半周幅值有明显差别。当 V1 有效值为 16 mV（此时峰值为 22 mV）时，输出电压波形仿真结果如图(d)所示。正半周幅值为 1.955 V，负半周幅值为 2.756 V，波形明显失真（截止失真）。

五、结论

（1）RbR_bRb​ 增大时，ICQI_{CQ}ICQ​ 减小，UCEQU_{CEQ}UCEQ​ 增大，∣A˙u∣|\dot A_u|∣A˙u​∣ 减小。
在图1(b)所示电路中，若 rbb′<<(1+β)UTIEQr_{bb'}<<(1+\beta)\displaystyle\frac{U_T}{I_{EQ}}rbb′​<<(1+β)IEQ​UT​​，则电压放大倍数A˙u=−β⋅RL′rbe=−β⋅RL′rbb′+(1+β)UTIEQ≈−ICQRL′UT\dot A_u=-\frac{ \beta \cdot R_L'}{r_{be}}=-\frac{\beta\cdot R_L'}{r_{bb'}+(1+\beta)\displaystyle\frac{U_T}{I_{EQ}}}\approx-\frac{I_{CQ}R_L'}{U_T}A˙u​=−rbe​β⋅RL′​​=−rbb′​+(1+β)IEQ​UT​​β⋅RL′​​≈−UT​ICQ​RL′​​表明 A˙u\dot A_uA˙u​ 几乎与晶体管无关，而仅与电路中电阻值和温度有关，且与 ICQI_{CQ}ICQ​ 成正比。因此，调节电阻 Rb\pmb{R_b}Rb​​Rb​​​Rb​ 以改变 ICQ\pmb{I_{CQ}}ICQ​​ICQ​​​ICQ​，是改变阻容耦合共射放大电路放大倍数最有效的方法；而利用换管子以增大 β\betaβ 的方法，对 A˙u\dot A_uA˙u​ 的影响是不显的。
（2）由于先进入了截止失真，根据图解分析，图示电路的最大不失真输出电压峰值 Uomax=ICQRL′≈3.3VU_{omax}=I_{CQ}R_L'\approx3.3\,\textrm VUomax​=ICQ​RL′​≈3.3V。而当信号源 V1有效值为 16 mV（峰值为 22.6 mV）时，输出电压的正半周幅值（1.955V）仅约为负半周幅值（2.756V）的 71%，波形明显失真；而此时，负半周还没有到达理论计算的最大不失真输出电压峰值 3.3V。因此，可得如下结论：
① 实际的最大不失真输出电压小于理论分析值。产生这种误差的主要原因在于晶体管的输入、输出特性总是存在非线性，而理论分析是将晶体管特性作了线性化处理。
② 对于实际电路，是真后的波形并不是顶部成平顶（如图(d)所示）或底部成平顶，而是圆滑的曲线。测试放大电路时，可以通过输出电压波形正、负半周幅值是否相等来判断电路是否产生失真。