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摘要：利用EWB软件通过由三极管组成的“共射放大电路”、“共集放大电路”的仿真实验，对三极管管脚的瞬间极性进行检测判断，得出结论，并对结论进行分析说明，填补了以往原因分析的空白。
关键词：EWB软件；电路仿真；共射放大电路；共集放大电路；射同集反
中图分类号：TN710 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 11-0000-01
Triode Pin Moment Polarity Judgment Analysis Analysis on EWB Simulation
Zhang CuimingTian Qinghua
(Shijiazhuang Vocational and Technology Institute,Shijiazhuang050081,China)
Abstract:EWB software transistor formed by the"common-emitter amplifier circuit","common-collector amplifier circuit"of the simulation,the instantaneous polarity of the transistor to detect pin judge concluded,and the conclusions of the analysis shows,analysis of the past to fill the gaps.
Keywords:EWB software;Circuit simulation;Common-emitter amplifier circuit;Common-collector amplifier circuit;Same emitter and anti-collector
在三极管组成的反馈电路中，反馈类型的判断是分析电路的一个重要环节，而判断“正、负”反馈通常采用“瞬间极性法”。当用瞬间极性法标定各个位置的瞬间极性时，三极管各管脚极性之间的关系确定至关重要。翻阅大量资料会发现大部分没有提及这一问题，个别资料只简单给出结论：“对于三极管，其发射极与基极电位相同，而集电极与基极电位相反”。这一结论从何而来？理论根据是什么？不同组态的电路结论是否相同？下面我们利用EWB软件对“共射放大电路”和“共集放大电路”进行仿真实验，并结合理论进行了分析。
一、共射放大电路实验仿真
（一）仿真实验电路设计。共射放大电路是最基本的放大电路，要想使放大电路能够不失真的完成放大任务，电路元件的参数必须设计合理、输入信号的大小需要调节适中。根据理论计算、分析，选定放大电路各器件参数及输入信号如下：三极管T—3DG6；直流电源VCC=12V；偏置电阻RB1=58KΩ，RB2=20KΩ，RC=2.4KΩ，RE=1KΩ；电解电容C1=10µF，C2=10µF，Ce=47µF；负载电阻RL=2.4KΩ；交流电源为f=1KHz，UP-P=30mV的正弦交流电[1]。放大电路采用静态工作点较稳定的分压式偏置电路。
（二）仿真电路连接。要判断三极管三个管脚的瞬时极性，必须对三极管各管脚的信号进行检测，以便比较管脚极性之间的关系。利用EWB软件根据电路设计，连接仿真检测电路如下图1。（注：检测时为了去掉直流成分，必须使基极检测点在电容之前，集电极检测点在电容之后）[2]
（三）仿真结果。由仿真图1得到基极与集电极波形比较如下图2，其中小波形为基极信号，大波形为集电极信号。
由仿真图1得到的基极与发射极波形比较如下图3，其中小波形为基极信号，大波形为发射极信号。
图2基极、集电极波形比较 图3基极、发射极波形比较
二、波形分析
由图2波形可以看出，集电极信号与基极信号相位相反，呈现出：基极信号增大时，集电极信号减小；基极信号减小时，集电极信号增大。即对任一瞬时，集电极信号变化与基极信号变化相反。同样由图3波形可以看出，发射极信号与基极信号相位相同，呈现出：基极信号增大时，发射极信号增大；基极信号减小时，发射极信号减小。即对任一瞬时，发射极信号变化与基极信号变化相同。综合上述，可以得出结论：对于共射放大电路，任一瞬时，三极管的发射极信号变化与基极信号的变化相同，而集电极信号变化与基极信号变化相反，即相对于基极呈现“射同集反”的结果。
三、理论推导
为什么会有这样的结论，下面从理论角度进行分析推导。
（一）集电极与基极信号关系分析。在如图4所示电路中，设输入电压信号ui方向如图所示为：上“+”下“—”，则经过电容后，ube方向与ui相同，即B“+”E“—”。由于三极管发射结正向偏置，故由ube作用形成的基极电流ib方向应流向基极，如图示。根据三极管的电流放大作用，此时，集电极电流ic方向向下，如图示。根据电阻元件的伏安特性，此电流在电阻RC上形成的电压uRC与电流ic方向相同为上“+”下“—”，如图示。此时，由基尔霍夫电压定律可得：
由于VCC电压一定，当uRC增大时，uco反而减小，即，uco与uRC变化相反（反相），呈现C（上）端“—”E（下）端“+”的结果，如图示。uco即为集电极输出信号，即集电极输出信号与基极输入信号相位相反。
（二）发射极与基极信号关系分析。发射极信号即电阻RE上的电压ueo。在上步分析的基础上，根据三极管三管脚的电流关系可知，此时三极管发射极电流ic方向向下，那么，ic在电阻RE上形成的电压ueo方向为上“+”下“—”，[3]如图示。即发射极信号ueo与基极信号ui相位相同。
参考文献：
[1]姚国侬.电路与电子学[M].北京:电子工业出版社,1998,1
[2]范泽良.电子测量与仪器[M].北京:研究出版社,2008,4
[3]黄盛兰.电工电子技术实训教程[M].北京:邮电出版社,2007,9
关键词：EWB软件；电路仿真；共射放大电路；共集放大电路；射同集反
中图分类号：TN710 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 11-0000-01
Triode Pin Moment Polarity Judgment Analysis Analysis on EWB Simulation
Zhang CuimingTian Qinghua
(Shijiazhuang Vocational and Technology Institute,Shijiazhuang050081,China)
Abstract:EWB software transistor formed by the"common-emitter amplifier circuit","common-collector amplifier circuit"of the simulation,the instantaneous polarity of the transistor to detect pin judge concluded,and the conclusions of the analysis shows,analysis of the past to fill the gaps.
Keywords:EWB software;Circuit simulation;Common-emitter amplifier circuit;Common-collector amplifier circuit;Same emitter and anti-collector
在三极管组成的反馈电路中，反馈类型的判断是分析电路的一个重要环节，而判断“正、负”反馈通常采用“瞬间极性法”。当用瞬间极性法标定各个位置的瞬间极性时，三极管各管脚极性之间的关系确定至关重要。翻阅大量资料会发现大部分没有提及这一问题，个别资料只简单给出结论：“对于三极管，其发射极与基极电位相同，而集电极与基极电位相反”。这一结论从何而来？理论根据是什么？不同组态的电路结论是否相同？下面我们利用EWB软件对“共射放大电路”和“共集放大电路”进行仿真实验，并结合理论进行了分析。
一、共射放大电路实验仿真
（一）仿真实验电路设计。共射放大电路是最基本的放大电路，要想使放大电路能够不失真的完成放大任务，电路元件的参数必须设计合理、输入信号的大小需要调节适中。根据理论计算、分析，选定放大电路各器件参数及输入信号如下：三极管T—3DG6；直流电源VCC=12V；偏置电阻RB1=58KΩ，RB2=20KΩ，RC=2.4KΩ，RE=1KΩ；电解电容C1=10µF，C2=10µF，Ce=47µF；负载电阻RL=2.4KΩ；交流电源为f=1KHz，UP-P=30mV的正弦交流电[1]。放大电路采用静态工作点较稳定的分压式偏置电路。
（二）仿真电路连接。要判断三极管三个管脚的瞬时极性，必须对三极管各管脚的信号进行检测，以便比较管脚极性之间的关系。利用EWB软件根据电路设计，连接仿真检测电路如下图1。（注：检测时为了去掉直流成分，必须使基极检测点在电容之前，集电极检测点在电容之后）[2]
（三）仿真结果。由仿真图1得到基极与集电极波形比较如下图2，其中小波形为基极信号，大波形为集电极信号。
由仿真图1得到的基极与发射极波形比较如下图3，其中小波形为基极信号，大波形为发射极信号。
图2基极、集电极波形比较 图3基极、发射极波形比较
二、波形分析
由图2波形可以看出，集电极信号与基极信号相位相反，呈现出：基极信号增大时，集电极信号减小；基极信号减小时，集电极信号增大。即对任一瞬时，集电极信号变化与基极信号变化相反。同样由图3波形可以看出，发射极信号与基极信号相位相同，呈现出：基极信号增大时，发射极信号增大；基极信号减小时，发射极信号减小。即对任一瞬时，发射极信号变化与基极信号变化相同。综合上述，可以得出结论：对于共射放大电路，任一瞬时，三极管的发射极信号变化与基极信号的变化相同，而集电极信号变化与基极信号变化相反，即相对于基极呈现“射同集反”的结果。
三、理论推导
为什么会有这样的结论，下面从理论角度进行分析推导。
（一）集电极与基极信号关系分析。在如图4所示电路中，设输入电压信号ui方向如图所示为：上“+”下“—”，则经过电容后，ube方向与ui相同，即B“+”E“—”。由于三极管发射结正向偏置，故由ube作用形成的基极电流ib方向应流向基极，如图示。根据三极管的电流放大作用，此时，集电极电流ic方向向下，如图示。根据电阻元件的伏安特性，此电流在电阻RC上形成的电压uRC与电流ic方向相同为上“+”下“—”，如图示。此时，由基尔霍夫电压定律可得：
由于VCC电压一定，当uRC增大时，uco反而减小，即，uco与uRC变化相反（反相），呈现C（上）端“—”E（下）端“+”的结果，如图示。uco即为集电极输出信号，即集电极输出信号与基极输入信号相位相反。
（二）发射极与基极信号关系分析。发射极信号即电阻RE上的电压ueo。在上步分析的基础上，根据三极管三管脚的电流关系可知，此时三极管发射极电流ic方向向下，那么，ic在电阻RE上形成的电压ueo方向为上“+”下“—”，[3]如图示。即发射极信号ueo与基极信号ui相位相同。
参考文献：
[1]姚国侬.电路与电子学[M].北京:电子工业出版社,1998,1
[2]范泽良.电子测量与仪器[M].北京:研究出版社,2008,4
[3]黄盛兰.电工电子技术实训教程[M].北京:邮电出版社,2007,9