1. 基極分壓式共射極放大電路模擬分析 怎麼做
在電子學里,共基極放大器是三個基本單級BJT放大器結構的其中一種,通常被使用於電流緩沖或高頻電路。在這個電路中,發射極作為輸入端,集電極作為輸出端,基極為共用端(它可能接地,或是接到電源)。類似在場效晶體管電路的共柵極(commongate)。[1]
分類區別
三極體三種放大電路的工作原理與區別
共射組態放大電路既能放大電壓,也能放大電流,屬於反相放大電路,輸入電阻在三種電路中間,輸出電阻較大,通頻帶是三種電路中最小的。適用於低頻電路,常用作低頻電壓放大的單元電路。
共集組態放大電路沒有電壓放大作用,只有電流放大作用,屬於同相放大電路,是三種組態中輸入電阻最大、輸出電阻最小的電路,具有電壓跟隨的特點,頻率特性較好。常用於做電壓放大電路的輸入級、輸出級和緩沖級。
共基組態放大電路沒有電流放大,只有電壓放大作用,且具有電流跟隨作用,輸入電阻最小,電壓放大倍數、輸出電阻與共射組態相當,屬同相放大電路,是三種組態中頻率中高頻特性最好的電路。常用於高頻或寬頻帶低輸入阻抗的場合。
2. 電氣方面會用到哪些模擬軟體或工具
1.pspice,是針對電力電子方面的,即做高頻開關電源的,它是器件級別的模擬,很細致,對參數設計的精確性要求也比較高。
2.matlab,針對控制,新能源,強電,電機等方面,它的功能強大,不只是電氣電路模擬,還包括數學建模,分析等等。電氣的人一般用到裡面的Simulink。在simulink里又一般用到其中的Simulink和SimPowerSystem這兩個子模塊。
3.powersim,有些學校也在用這種軟體模擬,這個介於pspice和powersim之間。
還有一些邏輯控制編程軟體,如MAXPlus2(FPGA、CPLD)等等。
(2)高頻電路模擬擴展閱讀:
如今PLECS被全球眾多知名公司的研發工程師譽為「全球最專業的系統級電力電子電路模擬軟體」。Plexim GmbH公司打破了傳統意義上的軟體開發戰略,八年來,該公司採集全球超過40多個國家的PLECS用戶的反饋,對PLECS進行定期升級,更多符合電力電子研發工作人員使用的新功能,使得PLECS越來越多的受到使用者的青睞。
如今的PLECS,已經擁有PLECS Blockset(嵌套版本)(PLECS作為在MATLAB/Simulink運行環境下的一款高速電力電子模擬工具) 和PLECS Standalone版本(獨立版本)兩個版本。版本也由2002年的1.0.1升級至如今的3.2.4。
3. 有哪些電路模擬軟體
Multisim (原ewb)和OrCAD(PSPISE)仿模擬電路QuartusII(MAX+PLUS II)仿數字電路.當然如果你不用 Altera公司的可編程邏輯內器件用Xilinx公司的,就要用ISE設計,Modelsim做模擬了容.這兩個軟體都只能模擬數字邏輯電路,沒有任何模擬器件.Proteus主要做單片機及arm的模擬,也可以做部分模擬電路和部分數字電路的模擬,但是器件庫不是很全,模擬規則也不如Multisim嚴格. 當然multisim也會出現運放輸出電壓高於電源電壓的弱智結果.Microwave或者ads做高頻微波電路的模擬,只有做射頻的才用了.protel也能做模擬,不過必須要有模擬模型,一般都只用他畫板.
4. 如何在理解大信號S參數,如何模擬得到大信號S參數
對於高頻電路,需要採用網路法來進行分析,此時需要用到S參數。可以使用元器件廠家的S參數也可以自己搭建測試電路使用網路分析儀來測得S參數。要想深刻的理解S參數,需要具備足夠的高頻電子電路的基礎知識。
在進行射頻、微波等高頻電路設計時,節點電路理論已不再適用,需要採用分布參數電路的分析方法,這時可以採用復雜的場分析法,但更多地時候則採用微波網路法來分析電路,對於微波網路而言,最重要的參數就是S參數。在個人計算機平台邁入GHz階段之後,從計算機的中央處理器、顯示界面、存儲器匯流排到I/O介面,全部走入高頻傳送的國度,所以現在不但射頻通信電路設計時需要了解、掌握S參數,計算機系統甚至消費電子系統的設計師也需要對相關知識有所掌握。
S參數的作用S參數的由來和含義
在低頻電路中,元器件的尺寸相對於信號的波長而言可以忽略(通常小於波長的十分之一),這種情況下的電路被稱為節點(Lump)電路,這時可以採用常規的電壓、電流定律來進行電路計算。其迴路器件的基本特徵為:
具體來說S參數就是建立在入射波、反射波關系基礎上的網路參數,適於微波電路分析,以器件埠的反射信號以及從該埠傳向另一埠的信號來描述電路網路。
針對射頻和微波應用的綜合和分析工具幾乎都許諾具有用S參數進行模擬的能力,這其中包括安捷倫公司的ADS(Advanced Design System),ADS被許多射頻設計平台所集成。
在進行需要較高頻率的設計時,設計師必須利用參數曲線以及預先計算的散射參數(即S-參數)模型,才能用傳輸線和器件模型來設計所有物理元件。
電阻:能量損失(發熱)
電容:靜電能量
電感:電磁能量
但在高頻微波電路中,由於波長較短,組件的尺寸就無法再視為一個節點,某一瞬間組件上所分布的電壓、電流也就不一致了。因此基本的電路理論不再適用,而必須採用電磁場理論中的反射及傳輸模式來分析電路。元器件內部電磁波的進行波與反射波的干涉失去了一致性,電壓電流比的穩定狀態固有特性再也不適用,取而代之的是「分布參數」的特性阻抗觀念,此時的電路被稱為分布(Distributed) 電路。分布參數迴路元器件所考慮的要素是與電磁波的傳送與反射為基礎的要素,即:
反射系數
衰減系數
傳送的延遲時間
分布參數電路必須採用場分析法,但場分析法過於復雜,因此需要一種簡化的分析方法。微波網路法廣泛運用於微波系統的分析,是一種等效電路法,在分析場分布的基礎上,用路的方法將微波元件等效為電抗或電阻器件,將實際的導波傳輸系統等效為傳輸線,從而將實際的微波系統簡化為微波網路,把場的問題轉化為路的問題來解決。
一般地,對於一個網路有Y、Z和S參數可用來測量和分析,Y稱導納參數,Z稱為阻抗參數,S稱為散射參數;前兩個參數主要用於節點電路,Z和Y參數對於節點參數電路分析非常有效,各參數可以很方便的測試;但在處理高頻網路時,等效電壓和電流以及有關的阻抗和導納參數變得較抽象。與直接測量入射、反射及傳輸波概念更加一致的表示是散射參數,即S參數矩陣,它更適合於分布參數電路。S參數被稱為散射參數,暗示為事務分散為不同的分量,散射參數即描述其分散的程度和分量的大小。
具體來說S參數就是建立在入射波、反射波關系基礎上的網路參數,適於微波電路分析,以器件埠的反射信號以及從該埠傳向另一埠的信號來描述電路網路。同N埠網路的阻抗和導納矩陣那樣,用散射矩陣亦能對N埠網路進行完善的描述。
阻抗和導納矩陣反映了埠的總電壓和電流的關系,而散射矩陣是反映埠的入射電壓波和反射電壓波的關系。散射參量可以直接用網路分析儀測量得到,可以用網路分析技術來計算。只要知道網路的散射參量,就可以將它變換成其它矩陣參量。
下面以二埠網路為例說明各個S參數的含義,如圖所示。
二埠網路有四個S參數,Sij代表的意思是能量從j口注入,在i口測得的能量,如S11定義為從Port1口反射的能量與輸入能量比值的平方根,也經常被簡化為等效反射電壓和等效入射電壓的比值,各參數的物理含義和特殊網路的特性如下:
S11:埠2匹配時,埠1的反射系數
S22:埠1匹配時,埠2的反射系數
S12:埠1匹配時,埠2到埠1的反向傳輸系數
S21:埠2匹配時,埠1到埠2的正向傳輸系數
對於互易網路,有:S12=S21對於對稱網路,有:S11=S22
對於無耗網路,有:(S11)2+(S12)2=1
我們經常用到的單根傳輸線,或一個過孔,就可以等效成一個二埠網路,一端接輸入信號,另一端接輸出信號,如果以Port1作為信號的輸入埠,Port2作為信號的輸出埠,那麼S11表示的就是回波損耗,即有多少能量被反射回源端(Port1),這個值越小越好,一般建議S11<0.1,即-20dB,S21表示插入損耗,也就是有多少能量被傳輸到目的端(Port2)了,這個值越大越好,理想值是1,即0dB,S21越大傳輸的效率越高,一般建議S21>0.7,即-3dB。如果網路是無耗的,那麼只要Port1上的反射很小,就可以滿足S21>0.7的要求,但通常的傳輸線是有耗的,尤其在GHz以上,損耗很顯著,即使在Port1上沒有反射,經過長距離的傳輸線後,S21的值就會變得很小,表示能量在傳輸過程中還沒到達目的地,就已經消耗在路上了。
S參數在電路模擬中的應用
S參數自問世以來已在電路模擬中得到廣泛使用。針對射頻和微波應用的綜合和分析工具幾乎都許諾具有用S參數進行模擬的能力,這其中包括安捷倫公司的ADS(Advanced Design System),ADS被許多射頻設計平台所集成。
在許多模擬器中我們都可以找到S參數模塊,設計人員會設置每一個具體S參數的值。這也和S參數的起源一樣,同樣是因為頻率,在較低的頻率時,設計師可以在電路板上安裝分立的射頻元件,再用阻抗可控的印製線和通孔把它們連接起來。在進行需要較高頻率的設計時,設計師必須利用參數曲線以及預先計算的散射參數(即S-參數)模型,才能用傳輸線和器件模型來設計所有物理元件。
設計師可以通過網路分析儀來實際測量S參數,這樣做的好處是可以將器件裝配在與將要生產的PCB相同的PCB上進行測試以得到精確的測量結果。設計師也可以採用元器件廠家提供的S參數進行模擬,據安捷倫EDA部門的一位應用工程師在文章中介紹:「這些數據通常是在與最終應用環境不同的環境中測得的。這可能在模擬中引入誤差」他舉例:「當電容器安裝在不同類型的印製電路板時,電容器會因為安裝焊盤和電路板材料(如厚度、介電常數等)而存在不同的諧振頻率。固態器件也會遇到類似問題(如
LNA 應用中的晶體管)。為避免這些問題,最好應該在實驗室中測量S參數。但無論如何,為了進行射頻系統模擬,就無法迴避使用S參數模型,無論這些數據是來自設計師的親自測量還是直接從元器件廠家獲得,這是由高頻電子電路的特性所決定了的。
5. 高頻小信號諧振放大電路的模擬分析
一 高頻小信號諧振放大電路的模擬分析
(一)單調諧高頻小信號放大電路的模擬分析
1. 單調諧高頻小信號放大電路的電壓放大作用
(1)創建電路
(2)模擬分析(輸入輸出、幅頻特性、結果分析)
2.單調諧高頻小信號放大電路的選頻特性
信號源換成矩形波,觀察單調諧高頻小信號放大電路的選頻特性如何體現?
(二)雙調諧高頻小信號放大電路的模擬分析*(選作)
(1)創建電路
(2)模擬分析(輸入輸出、幅頻特性、結果分析)
二 高頻諧振功率放大電路的模擬分析
(一)高頻諧振功率放大電路的原理
1. 高頻諧振功率放大電路的電壓放大作用
(1)創建電路
(2)模擬分析(輸入輸出、幅頻特性、結果分析)
2.集電極電流和輸入信號成非線性關系
a) 原理(改變Ubm。觀察ic的波形)
b) 創建電路
c) 模擬分析(選取參數,分別令電路工作於欠壓、過壓狀態)
(二)高頻諧振功率放大電路的特性分析
1.負載特性分析(創建電路、模擬分析及說明)
2.調制特性分析(創建電路、模擬分析及說明)
三 調幅、檢波及混頻電路的模擬分析*
(一)普通調幅電路的模擬分析
1.單頻調幅基本理論
2.單頻調幅的模擬分析
3.多頻調幅的模擬分析*(選作)
(二)雙邊帶調制及單邊帶調制的模擬分析
1.雙邊帶調制的模擬分析
2.單邊帶調制的模擬分析
6. 用什麼工具可以畫高頻電路圖並進行運行和波形模擬
你別老想著從庫里一調,好了這個二極體就這種特性了。這樣磨頃的話,你幾姿橘乎找不到模擬軟體。模擬關鍵的一步是設置參數,而非我一調出來好了,它自己會變化了。電子模擬軟體是比較多的,不知你用過哪些,我介紹幾款:
EWB 電子工作台
multisim
orcad
這三款難度從上到下逐漸加深。最好的是最後一款,可以說只要你想到的都可以模擬。
以上純熟個人意見,我非高手,有不妥跡游團之處請大家指教。
7. 為什麼用proteus畫克拉潑電路模擬沒有起振(沒有輸出)
這里不能用交流電壓表測試,要用示波器測波形。測試時,把頻率調低些,變成1M左右,別太高,不容易測出來。降春哪簡低頻率後,看有無波形,如果有,說明起振了。再升高頻率。不扒褲過,這種高頻電路模擬很難成功。降低頻率也許可以。模擬軟體,對高頻電路有緩斗點無能為力,尤其是電容,電感的作用,模擬困難。
8. multisim 怎麼同時模擬高頻電路和低頻電路在一起的電路。
可以調整參數的,但調整後低頻可能會丟信息。
可以不用管它,過一會再來看,會自動存儲的。