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PSpice教程5---求解放大电路的输入输出电阻

PSpice教程5---求解放大电路的输入输出电阻
PSpice教程5---求解放大电路的输入输出电阻

题目:用Pspice求解共射极放大电路的输入输出电阻

电路如图所示,BJT为NPN型硅管,型号为2N3904,放大倍数为50,电路其他元件参数如图所示。求解放大电路的输入、输出电阻。

一、计算输入电阻步骤如下:

1、绘制原理图如上图所示。

2、修改三极管的放大倍数Bf。选中三极管→单击Edit→Model→Edit Instance Model,

在Model Ediror中修改放大倍数Bf=50。

3、由于要计算电路的输入、输出电阻,需设置交流扫描分析,所以电路中需要有交流源。Draw→ Get New Part→选择V AC放置在电路中,命名为v1,

双击交流源v1设置其属性为:ACMAG=15mv,ACPHASE=0。加入交流源后如下图所示:

4、设置分析类型:

选择Analysis→set up→AC Sweep,参数设置如下:

5、Analysis→Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。

6、仿真后发现在probe下没有任何曲线(为什么?)需要根据输入电阻的定义来添加曲线。步骤:在Probe下,点击Trace→ Add,弹出Add Trace对话框,在左边的列表框中选中v(in),单击右边列表框中的符号“/”,再选择左边列表框中的I(C1),单击ok按钮。如下图所示:

仿真结果如下:

该曲线为输入电阻R(in)=V(in)/I(C1)随频率变化的曲线。

选择Tools→Cursor→Display ,用游标测量曲线上的点。测得在中频阶段输入电阻大约为

0.577千欧。

二、计算输出电阻步骤如下:

测量输出电阻的方法:撤掉输入的信号源和负载电阻RL,然后在输出端加一信号源,通过测量该信号源的电压与流过它的电流之比得到放大电路的输出电阻。下面利用此方法用Pspice求解输出电阻。

1、在计算输入电阻的电路图的基础上,做如下修改:

(1)双击v1,设置ACMAG=0。相当于短路

(2)将RL的大小改为5000M,相当于断路。

(3)Draw→Get New Part选择V AC放置在电路中,命名为v2,

双击交流源v2设置其属性为:ACMAG=15mv,ACPHASE=0。如下图所示:

2、设置分析类型:

选择Analysis→set up→AC Sweep,参数设置如下:

3、Analysis→Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。

4、仿真后发现在probe下没有任何曲线,需要根据输出电阻的定义来添加。

步骤:Trace→ Add,弹出Add Trace对话框,在左边的列表框中选中v(out),单击右边列表框中的符号“/”,再选择左边列表框中的I(C2),单击ok按钮。

仿真结果如下:

该曲线为输入电阻R(out)=V(out)/I(C2)随频率变化的曲线。

选择Tools→Cursor→Display ,用游标测量曲线上的点。测得在中频阶段输出电阻大约为3.057千欧。

思考:在Probe中添加曲线时,曲线的表达式是如何确定的?

Pspice简明教程

Pspice 教程 Pspice 教程课程内容: 补充说明(1 网表输出)(2 如何下载和使用新元件模型) 1.直流分析 2.交流分析 3.参数分析 4.瞬态分析 5.蒙特卡洛分析 6.温度分析 7.噪声分析 8.傅利叶分析 9.静态直流工作点分析 附录A: 关于Simulation Setting 的简介 附录B:关于测量函数的简介 附录C:关于信号源的简介 使用软件的说明:CADENCE仿真可以在Capture或者HDL界面下, 1Capture 的优点是界面简洁,容易学习,使用广泛。 HDL 的界面比较复杂,而且各种规则约束较多, 2 他们在使用的原理图库不同,Capture的原理图以*.olb的形式存放在 TOOL-capture -library中,而HDL的原理图、封装形式、以及物理信息都集成在share-library下的各自元件中; 3两者的仿真模型库相同,都在TOOL-pspice中。所以从仿真效果来看,两者没有区别。 4 HDL的好处是当完成原理图仿真后,可以直接输出网表,到APD版图中,供自动布局用。

一.直流分析 直流分析:PSpice 可对大信号非线性电子电路进行直流分析。它是针对电路中各直流偏压值因某一参数(电源、元件参数等等)改变所作的分析,直流分析也是交流分析时确定小信号线性模型参数和瞬态分析确定初始值所需的分析。模拟计算后,可以利用Probe 功能绘出Vo-Vi 曲线,或任意输出变量相对任一元件参数的传输特性曲线。首先我们开启DesignCapture / Capture CIS. 打开如下图所示的界面( Fig.1) 。 ( Fig 1) 我们来建立一个新的工程 ( Fig.2) ( Fig.2) 我们来选取一个新建的工程文件! 我们可以看到以下的提示窗口。(Fig.3)

第5章 含有运算放大器的电阻电路总结

第五章 含有运算放大器的电阻电路 ◆ 重点: 1、运放的传输特性 2、比例器、加法器、减法器、跟随器等运算电路 3、含理想运放的运算电路的分析计算 ◆ 难点: 熟练计算含理想运放的电路 5.1 运放的电路模型 5.1.1 运放的符号 运放是具有高放大倍数的直接耦合放大电路组成的半导体多端实际元件。而在本章中,所讲到“运放”,是指实际运放的电路模型——一种四端元件。其符号为 + u- _ o + _ 图5-1 运放的符号 在新国标中,运放及理想运放的符号分别为 图5-2 运放的新国标符号 5.1.2 运放的简介 一、同相与反相输入端 运放符号中的“+”、“-”表示运放的同相输入端和反相输入端,即当输入电压加在同相输入端和公共端之间时,输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相同;反之,当输入电压加在反相输入端和公共端之间时,输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相反。其意义并不是电压的参考方向。 二、公共端 在运放中,公共端往往取定为接地端——电位为零,实际中,电子线路中的接地端常常取多条支路的汇合点、仪器的底座或机壳等,输入电压、输出电压都以之为参考点。有时,电路中并不画出该接地端,但计算时要注意它始终存在。

5.1.3 运放的输入输出关系 一、运放输入输出关系曲线 在运放的输入端分别同时加上输入电压+ u 和- u (即差动输入电压为d u )时,则其输 出电压u o 为 d u u o u A u u A u =-=-+)( d 图5-3 运放输入输出关系曲线 实际上,运放是一种单向器件,即输出电压受输入电压的控制,而输入电压并不受输出电压的控制。由其输入输出关系可以看出,运放的线性放大部分很窄,当输入电压很小时,运放的工作状态就已经进入了饱和区,输出值开始保持不变。 二、运放的模型 a u - u o u 图5-4 运放的电路模型 由运放的这一模型,我们可以通过将运放等效为一个含有受控源的电路,从而进行分析计算。 例:参见书中P140所示的反相比例器。(学生自学) 5.1.4 有关的说明 在电子技术中,运放可以用于 1.信号的运算——如比例、加法、减法、积分、微分等 2.信号的处理——如有源滤波、采样保持、电压比较等 3.波形的产生——矩形波、锯齿波、三角波等 4.信号的测量——主要用于测量信号的放大 5.2 具理想运放的电路分析 5.2.1 含理想运放的电路分析基础 所谓“理想运放”,是指图中模型的电阻R in 、R 0为零,A 为无穷大的情况。由此我们可以得出含有理想运放的电路的分析方法。根据输入输出特性,我们可以得出含有理想运放器件的电路的分析原则:

PSpice 8.0仿真教程

PSpice仿真电路的应用技巧 应网友之约将Pspice8.0的一些基本使用方法提供给大家,我们共同探讨;希望对大家有所帮助,由于本人水平有限还望谅解,只当抛砖引玉吧,不妥之处请予以指出。 一、先了解Pspice8.0的使用基本程序项 1、Schematics: 绘制、修改电路原理图生成*。CIR文件,或打开已有的*。CIR文件;调用电路分析程序进行分析,并可调用图形后处理程序(Probe)查看分析结果。

2、Pspice A/D: 打开已有的文本文件(*。CIR)进行文本规定的分析,分析结果存入*。DAT 文件中。Schematicscs程序项的菜单中有运行Psoice程序的命令。 3、Parts: 元件编辑程序,新建或修改元件的特性,模型。 4、Probe: 图象后处理,可观察分析结果的图形。Schematicscs程序项的菜单中有运行Prode程序的命令 5、Stmed(Stimlus Editor) 用于建立独立信号激励源和修改已建立的激励源波形。 6、Optimizer: Psoice优化设置程序 7、Texte dit: 文本编辑器。

8、PCB: 上面8项是Psoice的基本程序,他们之间是相互关联的,最主要的是Schematicscs项,使用绘图程序项Schematicscs绘制好电路原理图,设置好相关模拟运行参数就可以对所画电路原理图进行模拟仿真了。 二、绘制电路原理图 绘制电路原理图是运行Pspice程序的第一项作业,使用绘图工具能很方便的进行原理图的绘制。 1、打开Schematicscs项 Schematicscs项是pspice应用程序的主窗口,可调用其它5个基本程序项。 下面是Schematicscs窗口的界面,主要工具用途已标明在案图上。

模拟电子技术课程习题 第二章 基本放大电路

第二章基本放大电路 2.1 在基本放大电路的三种组态中,输入电阻最大的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 2.2在基本共射放大电路中,负载电阻R L减小时,输出电阻R O将[ ] A.增大 B.减少 C.不变 D.不能确定 2.3 在三种基本放大电路中,输入电阻最小的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 2.4在电路中我们可以利用[ ]实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配 合。 A 共射电路 B 共基电路 C 共集电路 D 共射-共基电路 2.5 在基本放大电路的三种组态中,输出电阻最小的是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 2.6 在由NPN晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV的正 弦电压时,输出电压波形出现了底部削平的失真,这种失真是[ ] A.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 2.7以下电路中,可用作电压跟随器的是[ ] A.差分放大电路B.共基电路 C.共射电路D.共集电路 2.8 晶体三极管的关系式i E=f(u EB)|u CB代表三极管的 A.共射极输入特性 B.共射极输出特性

C.共基极输入特性 D.共基极输出特性 2.9 对于图2.9所示的复合管,穿透电流为(设I CEO1、I CEO2分别表示T1、T2管 的穿透电流) A.I CEO= I CEO2I CEO B.I CEO=I CEO1+I CEO2 C.I CEO=(1+2)I CEO1+I CEO2 D.I CEO=I CEO1 图2.9 [ ] 2.10 在由PNP晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时,输出电压波形出现了顶部削平的失真,这种失真是[ ] B.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 2.11对于基本共射放大电路,R b减小时,输入电阻R i将[ ] A.增大 B.减少 C.不变 D.不能确定 2.12在基本共射放大电路中,信号源内阻R S减小时,输入电阻R i将[ ] A.增大 B.减少 C.不变 D.不能确定 2.13 在三种基本放大电路中,电压增益最小的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 2.14 在三种基本放大电路中,电流增益最小的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路

OrCAD PSpice 建模实例教程

OrCAD PSpice 建模实例教程 网址:https://www.wendangku.net/doc/e8961335.html,/rdtech 一.获得.LIB文件( 四种途径) 1.由网页下载pspice model,保存为*.MOD文件; 启动PSpice Model Editor模型编辑器,File/New建立一个新的.lib文件, model/Import..导入.MOD文件; File/Save AS,另存为\Orcad\Capture\Library\PSpice\****.lib文件; 2.由网页下载获得描述语句; 利用记事本保存为.lib 文件; 启动PSpice Model Editor模型编辑器,File/open打开*.lib文件; 3.由网页直接下载获得*.lib文件; 启动PSpice Model Editor模型编辑器,File/open打开.lib文件; 4.通过.model 或 .subckt语言建立仿真模型。 备注:具体的.model与.subckt使用,请参照网址: https://www.wendangku.net/doc/e8961335.html,/rdtech/blog/item/14f8c83c71916fca9e3d6239.html 获取仿真模型实例: l以MAXIM美信电子MAX15000为例: n下载PSpice模型网址为: https://www.wendangku.net/doc/e8961335.html,/tools/spice/pspice/ 在这里我们下载MAX15000.FAM l以TI德州仪器THS4131为例: n下载地址为: https://www.wendangku.net/doc/e8961335.html,/cn/docs/prod/folders/print/ths4131.h tml 模型下载具体图片位置:

实验二放大器输入、输出电阻和频响特性的测量

实验二 放大器输入、输出电阻和频响特性的测量 一、实验目的 掌握放大器输入电阻、输出电阻和频率特性的测量原理和方法。 二、实验原理 1.放大器输入电阻R i 的测试 最简单的测试方法是“串联电阻法”。其原理如图2-1所示,在被测放大器与信号源之间串入一个已知标准电阻R i ,只要分别测出放大器的输入电压U i 和输入电流I i ,就可以求出: R i =V i /I i = n R i R U U /=R i U U ?Rn 但是,要直接用交流毫伏表或示波器测试Rn 两端的电压U R 是有困难的,因U R 两端不接地。使得测试仪器和放大器没有公共地线,干扰太大,不能准确测试。为此,通常是直接测出U S 和U i 来计算R i ,由图不难求出: R i = i S i U U U -? Rn 注:测R i 时输出端应该接上R L ,并监视输出波形,保证在波形不失真的条件下进行上述测量。 S U 图2-1放大电路输入端模型 2.放大器输出电阻R o 的测试 放大器输出端可以等效成一个理想电压源U o 和R o 相串联,如图2-3所示。 在放大器输入端加入U S 电压,分别测出未接和接入R L 时放大器的输出电压U o 和U L 值,则 L L R U U R )1( 0-= 注意:要求在接入负载R L (或R W )的前后,放大器的输出波形都无失真。

501mA β==CQ ,I , 212*c B b p E R V R R R = ++12*5.1 1.7,10 5.1 p V R ==++ 20.9p R K =Ω 2626200(1) 200(1) 1.526,1be EQ mv mv r K I mA ββ=++=++=Ω 12()//// 1.13,i b p b be R R R R r K =+=Ω 3o c R R K ==Ω

输入电阻和输出电阻(纠结了好长时间,看完就懂了)

输入电阻和输出电阻(纠结了好长时间,看完就懂了) 关于输入电阻和输出电阻,纠结了好长时间,现在终于明白了,拿出来给大家看一下,呵呵输入电阻是用来衡量放大器对信号源的影响的一个性能指标。输入电阻越大,表明放大器从信号源取的电流越小,放大器输入端得到的信号电压也越大,即信号源电压衰减的少。理论基础:Us=(Rs Ri)×I。Rs为信号源内阻,Ri为放大器输入电阻。因此作为测量信号电压的示波器、电压表等仪器的放大电路应当具有较大的输入电阻。对于一般的放大电路来说,输入电阻当然是越大越好。如果想从信号源取得较大的电流,则应该使放大器具有较小的输入电阻。输出电阻用来衡量放大器在不同负载条件下维持输出信号电压(或电流)恒定能力的强弱,称为其带负载能力。当放大器将放大了的信号输出给负载电阻RL时,对负载RL来说,放大器可以等效为具有内阻Ro的信号源,由这个信号源向RL提供输出信号电压和输出信号电流。Ro称为放大器的输出电阻,它是从放大器输出端向放大器本身看入的交流等效电阻。如果输出电阻Ro很小,满足Ro<条件,则当RL在较大范围内变化时,就可基本维持输出信号电压的恒定。反之,如果输出电阻Ro很大,满足Ro>>RL条件,则当RL在较大范围内变化时,就可维持输出信号电流的恒定。如手机电池,它的内阻可以等效

看作输出电阻,用了几年后,内阻高了,也就要报废了,因为带不动外面的东西了。电压放大和互阻放大电路,即输出为电压信号的放大电路,Ro越小,负载RL对的变化对输出信号V o的影响越小。而且只要负载RL足够大,信号输出功率一般较低,能耗也较低。多用于信号的前置放大和中间级放大。对于一般的放大电路来说,输出电阻当然越小越好。电流放大和互导放大电路,即输出为电流信号的放大电路,与受控电流源并联的Ro越大,负载RL的变化对输出电流Io的影响越小。则与前两种相比当供电电源相同时,可得到较大输出电流信号,所以功率可能到达较大的值,对供电电源的能耗较大。通常用于电子系统的输出级,可作为各种输出物理变量变换器(如音响系统的扬声器,动力系统的电动机等)的驱动电路。

[教程]OrCAD PSpice培训教材

OrCAD PSpice 培训教材 培训目标: 熟悉PSpice的仿真功能,熟练掌握各种仿真参数的设置方 法,综合观测并分析仿真结果,熟练输出分析结果,能够综合 运用各种仿真对电路进行分析,学会修改模型参数。 1PSpice分析过程

2绘制原理图 原理图的具体绘制方法已经在Capture中讲过了,下面主要讲一下在使用PSpice时绘制原理图应该注意的地方。 1、 新建Project时应选择Analog or Mixed-signal Circuit 2、 调用的器件必须有PSpice模型 首先,调用OrCAD软件本身提供的模型库,这些库文件存储的路径为Capture\Library\pspice,此路径中的所有器件都有提供PSpice模型,可以直接调用。 其次,若使用自己的器件,必须保证*.olb、*.lib两个文件同时存在,而且器件属性中必须包含PSpice Template属性。 3、 原理图中至少必须有一条网络名 4、 称为0, 5、 即接 地。 6、 必须有激励源。 原理图中的端口符号并不具有电源特性,所有的激励源都存储在Source和SourceTM库中。 7、 电源两端不8、 允许短路,9、 不10、 允许仅由电源和 电感组成回路,11、 也不12、 允许仅由电源和电容组成的割集。 解决方法:电容并联一个大电阻,电感串联一个小电阻。 13、 最好不14、 要使用负值电阻、电容和电感,15、 因为他们容易引起不16、 收敛。 3仿真参数设置

17、 PSpice能够仿真的类型 在OrCAD PSpice中,可以分析的类型有以下8种,每一种分析类型的定义如下: 直流分析:当电路中某一参数(称为自变量)在一定范围内变化时,对自变量的每一个取值,计算电路的直流偏置特性(称 为输出变量)。 交流分析:作用是计算电路的交流小信号频率响应特性。 噪声分析:计算电路中各个器件对选定的输出点产生的噪声等效到 选定的输入源(独立的电压或电流源)上。即计算输 入源上的等效输入噪声。 瞬态分析:在给定输入激励信号作用下,计算电路输出端的瞬态响 应。 基本工作点分析:计算电路的直流偏置状态。 蒙托卡诺统计分析:为了模拟实际生产中因元器件值具有一定分散 性所引起的电路特性分散性,PSpice提供了蒙托卡诺 分析功能。进行蒙托卡诺分析时,首先根据实际情况 确定元器件值分布规律,然后多次“重复”进行指定 的电路特性分析,每次分析时采用的元器件值是从元 器件值分布中随机抽样,这样每次分析时采用的元器 件值不会完全相同,而是代表了实际变化情况。完成 了多次电路特性分析后,对各次分析结果进行综合统 计分析,就可以得到电路特性的分散变化规律。与其 他领域一样,这种随机抽样、统计分析的方法一般统 称为蒙托卡诺分析(取名于赌城Monte Carlo),简称 为MC分析。由于MC分析和最坏情况分析都具有统计特 性,因此又称为统计分析。 最坏情况分析:蒙托卡诺统计分析中产生的极限情况即为最坏情 况。 参数扫描分析:是在指定参数值的变化情况下,分析相对应的电路

放大器的输出入阻抗

放大器的输出入阻抗 一般我们常耳闻的说法是:扩大机的输入阻抗是愈高愈好,而输出阻抗是愈低愈好。为什么呢? 因为输入阻抗高了,从讯号源来的讯号功率强度就可以不必那么大。 这么说也许还有读者不甚了解,让我们再回想一下欧姆定律;假设讯源输出不甚了解,让我们再回想一下欧姆定律;假设讯源输出一个固定电压,传送往下一级,如果这一级的输入阻抗高,是不是由讯源所提供的讯号电流就可以降低? 如果输入阻抗非常非常的高,则几乎不会消耗讯号电流(当然还是会有)就可以驱动这一级电路工作,换句话说就是几乎只要有讯号电压,电路就可以正常工作;但是对于低输入阻抗的电路呢?就正好相反了,它必须要求讯号能源能提供较为大量的讯号电流,因为在同一个电压下,低输入阻抗会流进较大的讯号电流,如果讯源提供的电流强度不足以满足下一级电路的需求,它就不能完美地驱动下一级电路。而讯源的电压和电流的乘积就是讯源的功率了。 何谓低输出阻抗呢?它有什么好处呢? 通常低输出阻抗被提到地方大半是指前级扩大机的输出阻抗,后级通常是称作输出内阻的。前级的低输出阻抗有几个好处:

一.通常会强调低输出阻抗即表示了它有较大的电流输出能力,容易搭配一些低输入阻抗的器材(后级); 二.低输出阻抗可以驱动长的讯号线及电容量较大的负载,以音响用前级为例;前级的输出阻抗在与讯号线结合后,输出阻抗加上讯号线本身固有的电阻与电容会形成一个R C滤波的网路,当输出阻抗愈高时,则经过讯号线后的讯号,其高频端的滚降点就会越低,反之则愈高。 你应该不会希望高频滚降点移进耳朵听得到的音频范围吧? 所以遇上电容量大的讯号线,你还是选一部输出阻抗低一点的前级较为保险。这也是为什么每一种讯号线会有不同声音部份原因。 有了以上大略的说明,你应该可以明白;所谓扩大机输入阻抗愈高愈好,输出阻抗愈低愈好,其主要理由即在此一在与其它器材互相搭配时,其匹配性比较高。 那么照此说来,我们就把每一部扩大机不论是前级或是后级的输入阻抗都设计得很高,输出阻抗都设计得很低,不是就完美无缺了吗? 让我们再从输入阻抗看起,由于高输入阻抗所需的讯号电流较少,可知连接其上的讯号线中流动的电流必较小,因此对于讯号线品质的要求就可以不必那么高,因为少了一个电流的干扰因素在内,这也是高输入阻抗带来的另一个优点。但是高输入阻抗的优点

OrCAD_PSpice简明教程(免费下载.xiaoy)

xiaoylly PSPICE简明教程 宾西法尼亚大学电气与系统工程系 University of Pennsylvania Department of Electrical and Systems Engineering 编译:陈拓 2009年8月4日 原文作者: Jan Van der Spiegel, ?2006 jan_at_https://www.wendangku.net/doc/e8961335.html, Updated March 19, 2006 目录 1. 介绍 2. 带OrCAD Capture的Pspice用法 2.1 第一步:在Capture 中创建电路 2.2 第二步:指定分析和仿真类型 偏置或直流分析(BIAS or DC analysis) 直流扫描仿真(DC Sweep simulation) 2.3 第三步:显示仿真结果 2.4 其他分析类型: 2.4.1瞬态分析(Transient Analysis) 2.4.2 交流扫描分析(AC Sweep Analysis) 3. 附加的使用Pspice电路的例子 3.1变压器电路 3.2 使用理想运算放大器的滤波器交流扫描(滤波器电路) 3.3 使用实际运算放大器的滤波器交流扫描(滤波器电路) 3.4 整流电路(峰值检波器)和参量扫描的使用 3.4.1 峰值检波器仿真(Peak Detector simulation) 3.4.2 参量扫描(Parametric Sweep) 3.5 AM 调制信号 3.6 中心抽头变压器 4. 添加和创建库:模型和元件符号文件 4.1 使用和添加厂商库 4.2 从一个已经存在的Pspice模型文件创建Pspice符号 4.3 创建你自己的Pspice模型文件和符号元件 参考书目

实验二放大器输入输出电阻和频响特性的测量

实验二放大器输入、输出电阻和频响特性的测量 一、实验目的 掌握放大器输入电阻、输出电阻和频率特性的测量原理和方法。 二、实验原理 1. 放大器输入电阻R的测试 最简单的测试方法是串联电阻法”其原理如图2-1所示,在被测放大器与信号源之间串入一个已知标准电阻R i,只要分别测出放大器的输入电压U和输入电流I i,就可以求出:R i=V i/|i= Ui=U L ?Rn U R/R n U R 但是,要直接用交流毫伏表或示波器测试Rn两端的电压U R是有困难的,因U R两端不接地。使得测试仪器和放大器没有公共地线,干扰太大,不能准确测试。为此,通常是直接测出U S和U来计算R i,由图不难求出: U S U i 对阻容耦合放大器,由于耦合电容及射极电容的存在,使A V随信号频率的降低而降低;又因分布电容的存在及受晶体管截止频率的限制,使A V随信号频率的升高而降低。 仅中频段,这些电容的影响才可忽略。描述A V与f关系的曲线称为RC耦合放大器的幅频特性曲线,如图2-4所示。 图中,A V=0.707A V时所对应的f H和f L分别称为上限频率和下限频率,B称为放大器的通频带,其值为B=f H-f L。 -B ----------- ---------------------- 图2-4幅频特性曲线 R i= U i Rn 注:测R i时输出端应该接上R L,并监视输出波形,保证在波形不失真的条件下进行 上述测量。 3?放大器幅频特性的测试

、实验内容分析: _____ 1 _____ f _______ 1— 2 2 (R c R L )C 2 2 r be C 1 图2-4高频等效电路 四、实验内容、方法及结果: 1. 调整静态工作点 (1) 按图2-5所示电路,接好并检查无误后,接通直流电源 +12V ,在无信号输入情 况下,调整偏置可变电阻 R P ,使I C 1mA,(即U RC =3V ) (2) 测量 U CQ 、U CEQ 、U EQ 、U BEQ 和 U BQ 的值。 图2-5共射极放大电路 2 ?测量输入电阻 在静态工作点不变的情况下,将开关 K 打开,用函数信号发生器在输入端加入 Us=10mV 、f=1KHZ 的正弦信号,用毫伏表测量出此时的U S , U i 值。测量结果记入表1-2 中,按“串联电阻法”测量原理,计算出输入电阻的大小。 开关K 闭合保持静态工作点不变,输入信号的频率、电压不变,分别测出不接和接 时的输出电压U 。、U L ,测量结果记入表2-2中,计算出输出电阻的大小 表2-1 开关K 闭合,保持输入信号幅度不变,在输出信号不失真的前提下,改变输入信号 的频率, 测出输出电压的大小,找出 f L ,f H 计算出B 值,结果记入表2-3中。 表 2-3 五、 实验结果分析、小结: f l2 1 2 r be C i 3 2 *1.526*10 *0.84*10 12 4 Hz ,

了解运放的输入输出阻抗

了解运放的输入输出阻抗 一、概念 1.1输入阻抗(Input Resistance)也被称为差模输入阻抗:Z ID。差模输入阻抗的定义为:运放工作在线性区时,两输入端的电压变化量与对应的输入端电流变化量的比值。 差模输入阻抗中包含输入电阻和输入电容。在低频时它仅指输入电阻。一般产品的数据手册也仅仅给出输入电阻。采用双极型晶体管做输入级的运放的输入电阻不大于10兆欧;场效应管做输入级的运放的输入电阻一般大于109欧。Z ID愈大,从信号源索取的电流愈小,放大电路所得到的输入电压Ui就越接近信号源电压Us。 在TI的数据手册中,运放TLC27L4的输入电阻为:“”,但并未给出输入电容的值。 1.2输出阻抗定义为,运放工作在线性区时,在运放的输出端加信号电压,这个电压变化量与对应的电流变化量的比值。在低频时仅指运放的输出电阻。 二、仿真 2.1输入电阻的仿真 图一输入电阻的仿真 根据:R=U/I,可得:Ri≈1×109Ω。较手册给出的典型值(1012Ω)差了好多。

首先测试100Hz时运放的输出值,Vo1=42.426mV。如图二示: 图二输入电容的仿真1 然后测试输出-3dB(0.707Vo1=29.995182mV)时的频率值:119.4608kHz。 图三输入电容的仿真2 根据:C=(2πRf)-1,将R=2MΩ、f=119.4608kHz代入,则得Ci≈0.666pF。

图四输出电阻的仿真 在图四中,运放不接负载电阻R2时的输出电压为:V1=141.419mV,接上负载电阻后的输出为:V2=141.413mV。则:Ro=(V1-V2)×R2÷V2≈4.6mΩ。 三、实测 3.1输入电阻的测试 根据图一电路原理,对TLC27L4CN进行输入电阻的实测。其输入、输出波形如下图:

OrCAD PSpice简明教程

PSPICE简明教程 宾西法尼亚大学电气与系统工程系 University of Pennsylvania Department of Electrical and Systems Engineering 编译:陈拓 2009年8月4日 原文作者: Jan Van der Spiegel, ?2006 jan_at_https://www.wendangku.net/doc/e8961335.html, Updated March 19, 2006 目录 1. 介绍 2. 带OrCAD Capture的Pspice用法 2.1 第一步:在Capture 中创建电路 2.2 第二步:指定分析和仿真类型 偏置或直流分析(BIAS or DC analysis) 直流扫描仿真(DC Sweep simulation) 2.3 第三步:显示仿真结果 2.4 其他分析类型: 2.4.1瞬态分析(Transient Analysis) 2.4.2 交流扫描分析(AC Sweep Analysis) 3. 附加的使用Pspice电路的例子 3.1变压器电路 3.2 使用理想运算放大器的滤波器交流扫描(滤波器电路) 3.3 使用实际运算放大器的滤波器交流扫描(滤波器电路) 3.4 整流电路(峰值检波器)和参量扫描的使用 3.4.1 峰值检波器仿真(Peak Detector simulation) 3.4.2 参量扫描(Parametric Sweep) 3.5 AM 调制信号 3.6 中心抽头变压器 4. 添加和创建库:模型和元件符号文件 4.1 使用和添加厂商库 4.2 从一个已经存在的Pspice模型文件创建Pspice符号 4.3 创建你自己的Pspice模型文件和符号元件 参考书目

三极管放大电路输入输出阻抗的测量-实验报告

三极管放大电路输入输出阻抗的测量一、实验目的 在学习了三极管放大电路后,通过实验进一步熟悉放大器电路的内部结构及放大原理,实验中测量放大电路输入输出阻,以及影响输入输出阻抗的因素 二、实验原理 单级阻容耦合放大器的电路如图1所示 图1 其主要性能指标有电压放大倍数A V,输入电阻R i,输出电阻R o及通频带B W,本实验主要内容是输入阻抗R i 和输出阻抗R o的测量。 对于任一个四端网络,在信号输入端输入电压与输入电流之比,称为输入阻抗,在输出端,输出电压与输出电流之比为输出阻抗(理想放大器的输出阻抗应为0). 1、输入阻抗的测量 放大器的输入阻抗定义为: 实验测量输入阻抗的电路如图2所示 图2 在放大器的输入端串联一只阻值已知的电阻Rs,输入信号的幅度到达放大器的输入端会被减小。用电表分别测出Rs两端的对地电压Us和Ui,两者差值即Rs上的电压降Us-Ui,则流过输入端的电流: 所以输入阻抗 2、输出阻抗的测量 测量输出阻抗的电路如图3所示 图3 放大器的输出端可视作有源二端网络,把它看做一个交流信号的电源,输出阻抗也就是其内阻,所以测量原理与测量电源内阻类似 用电压表分别测出不接负载R L时的空载电压U0和外接负载R L后的输出电压U0’,则输出阻抗R0的表达式为:

三、实验内容 1、实验器材 放大器模拟实验箱、DA-16型晶体管毫伏表、示波器、信号源、导线等 2、实验步骤 1、如图连接电路。Rs恒定,改变Ic,分别测量Us和Ui,计算输入阻抗 2、Ic恒定,改变Rc,分别测量U0与U0’,计算输出阻抗 3、分析影响输入阻抗和输出阻抗的因素 四、实验结果及分析 1、输入阻抗的测量: Rs恒定,改变Ic(电路参数:R=100kΩ, V b恒定5mV, f u=1kHz正弦波) 分析:可发现输入阻抗Ri 2、输出阻抗的测量 Ic恒定,改变Rc (电路参数: I c=1mA或2mA,R=100kΩ, U0恒定6.2V,f u=1kHz正弦波,负载R L=1kΩ) 分析:可发现输出阻抗Ro会随Rc、Rc、Rc的变化对于Ro的影响更大。 五、实验结论 实验中,在多个不同的条件下测得了三极管放大电路输入阻抗和输出阻抗,并发现了输入阻抗Ri随着Ic 的增大而减小、输出阻抗Ro会随Rc、Ic的增大而减小等影响因素。

输入电阻和输出电阻

输入电阻是用来衡量放大器对信号源的影响的一个性能指标。输入电阻越大,表明放大器从信号源取的电流越小,放大器输入端得到的信号电压也越大,即信号源电压衰减的少。因此作为测量信号电压的示波器、电压表等仪器的放大电路应当具有较大的输入电阻。如果想从信号源取得较大的电流,则应该使放大器具有较小的输入电阻。 关键点是输入电阻是和信号源电阻是并联的关系,给信号源并联上一个非常大的电阻,假设信号源电压不变,则通过输入电阻的电流非常小,即上面所说的从信号源取得的电流非常小,与信号源并联上此输入电阻后,二者差的越大,则二者的等效并联电阻值越接近信号源电阻,从而信号源上的电压虽然有所降低,但越接近最初的值,假设输入电阻无穷大,即断路,则相当于没有给信号源并联电阻,电压就是初值,不会衰减,这就是上面所说的信号源电压衰减的少。 输出电阻用来衡量放大器带负载能力的强弱。当放大器将放大了的信号输出给负载电阻RL时,对负载RL来说,放大器可以等效为具有内阻Ro的信号源,由这个信号源向RL提供输出信号电压和输出信号电流。Ro称为放大器的输出电阻,它是从放大器输出端向放大器本身看入的交流等效电阻。如果输出电阻Ro很小,满足R0<>RL条件,则当RL在较大范围内变化时,就可维持输出信号电流的恒定。放大器在不同负载条件瞎维持输出信号电压(或电流)恒定的能力称为带负载能力。而输出电阻Ro就是表征这种能力的一个性能指标。

关键点是把放大器等效为了具有内阻的信号源,而将负载并联到了信号源内阻上,这样分析同输入电阻方法相同。 共集电极放大器又称为射极跟随器,具有很大的输入电阻和较小的输出电阻(一般为几欧或几百欧)。为了降低输出电阻值,可选用B值大的管子,较小的输出电阻,说明具有很强的带负载能力,负载在较大范围内变化时,基本可以维持输出信号电压的恒定。共集电极电路不能放大电压信号(总是小于1),但可以放大电流信号,放大功率。该电路常应用于多级放大电路中高输入阻抗的输入级,低输出阻抗的输出级,或者作为实现阻抗变换的缓冲级。比如在线阵CCD输出后进行相关双采样前需接一级射极跟随器来增大电流,提高驱动后级电路的能力。因为信号源电阻会影响电路的输出电阻,所以应考虑信号源内阻Rs的影响。此外,负载电阻RL会影响输入电阻Ri的,这在放大电路的分析和设计计算时应予以注意。 共发射极放大电路的电压放大倍数较大,而且输出信号电压与输入信号电压反相。他的电流放大倍数也比较大。他的输入电阻和输出电阻大潇合适。这种电路常应用于对输入电阻、输出电阻无特殊要求的地方,作为一般低频多级放大电路的输入级、中间级或输出级。 共基级放大电路的电压放大倍数也比较大,而且输出信号与输入信号电压同相。他的电流放大倍数小于1,不能放大电流。这种电路的输入电阻小,输出电阻适中。由于他的频率特性较好,常用于宽频带放大器和高频带放大器。

放大电路练习试题和答案解析

一、填空题 1.射极输出器的主要特点是电压放大倍数小于而接近于1, 输入电阻高 、 输出电阻低 。 2.三极管的偏置情况为 发射结正向偏置,集电结反向偏置 时,三极管处于饱和状态。 3.射极输出器可以用作多级放大器的输入级,是因为射极输出器的 输入电阻高 。 4.射极输出器可以用作多级放大器的输出级,是因为射极输出器的 输出电阻低 。 5.常用的静态工作点稳定的电路为 分压式偏置放大 电路。 6.为使电压放大电路中的三极管能正常工作,必须选择合适的 静态工作点 。 7.三极管放大电路静态分析就是要计算静态工作点,即计算 I B 、 I C 、 U CE 三个值。 8.共集放大电路(射极输出器)的 集电极 极是输入、输出回路公共端。 9.共集放大电路(射极输出器)是因为信号从 发射极 极输出而得名。() 10.射极输出器又称为电压跟随器,是因为其电压放大倍数 电压放大倍数接近于1 。 11.画放大电路的直流通路时,电路中的电容应 断开 。 12.画放大电路的交流通路时,电路中的电容应 短路 。 13.若静态工作点选得过高,容易产生 饱和 失真。 14.若静态工作点选得过低,容易产生 截止 失真。 15.放大电路有交流信号时的状态称为 动态 。 16.当 输入信号为零 时,放大电路的工作状态称为静态。 17.当 输入信号不为零 时,放大电路的工作状态称为动态。 18.放大电路的静态分析方法有 估算法 、 图解法 。 19.放大电路的动态分析方法有 微变等效电路法 、 图解法 。 20.放大电路输出信号的能量来自 直流电源 。 二、选择题 1、在图示电路中,已知U C C =12V ,晶体管的?=100,' b R =100k Ω。当i U =0V 时, 测得U B E =0.7V ,若要基极电流I B =20μA ,则R W 为 k Ω。A A. 465 B. 565 C.400 D.300 2.在图示电路中,已知U C C =12V ,晶体管的?=100,若测得I B =20μA ,U C E =6V ,则R c = k Ω。A A.3 B.4 C.6 D.300

运算放大器常见问题

1.一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻,这个平衡电阻的作用是什么呢? (1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。 芯片内部的电路通常都是直接耦合的,它能够自动调节静态工作点,但是,如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地,它的自动调节功能就不正常了,因为芯片内部的晶体管无法抬高地 线的电压,也无法拉低电源的电压,这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件,电路需要另外分 析。 (2)消除静态基极电流对输出电压的影响,大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡, 这也是其得名的原因。 2.同相比例运算放大器,在反馈电阻上并一个电容的作用是什么?? (1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。 (2)防止自激。 3.运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果? (1)烧毁运算放大器,有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。 4.在运算放大器输入端上拉电容,下拉电阻能起到什么作用?? (1)是为了获得正反馈和负反馈的问题,这要看具体连接。比如我把现在输入电压信号,输出电 压信号,再在输出端取出一根线连到输入段,那么由于上面的那个电阻,部分输出信号通过该电 阻后获得一个电压值,对输入的电压进行分流,使得输入电压变小,这就是一个负反馈。因为信 号源输出的信号总是不变的,通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。 5.运算放大器接成积分器,在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什么? (1) 泄放电阻,用于防止输出电压失控。 6.为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容? (1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话,你会知道,不论什么运算放大器都是由几个几个晶 体管或是MOS 管组成。在没有外接元件的情况下,运算放大器就是个比较器,同相端电压高的时 候,会输出近似于正电压的电平,反之也一样……但这样运放似乎没有什么太大的用处,只有在 外接电路的时候,构成反馈形式,才会使运放有放大,翻转等功能…… 7.运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果? (1)同相反相端不平衡,输入为0 时也会有输出,输入信号时输出值总比理论输出值大(或小) 一个固定的数。 (2)输入偏置电流引起的误差不能被消除。 8.理想集成运算放大器的放大倍数是多少输入阻抗是多少其同相输入端和反相输入端之间的电 压是多少? (1) 放大倍数是无穷大,输入阻抗是无穷小,同向输入和反向输入之间电压几乎相同(不是0

关于基本放大器输出电阻的分析

关于基本放大器输出电阻的分析 【摘要】输出电阻是放大器的重要交流参数,其大小反映了放大器带负载的能力。本文对放大器输出电阻的三种计算方法进行了分析,并通过共射放大器、共集放大器输出电阻的计算进行了举例说明。 【关键词】放大器;输出电阻;分析方法 图1所示为基本放大器示意图。放大器对信号源而言相当于一个负载,放大器输入回路可以用一个电阻来等效,这个电阻就是放大器的输入电阻,它是用来衡量放大器对信号源影响的一个性能指标,输人电阻越大,放大器从信号源索取的电流就越小,放大器所得到的输入电压就越大。放大电路对负载而言就相当于一个信号源,所以放大器输出回路可以用一条有源支路来等效,这条有源支路的电动势就是放大器的输出空载电压,这条有源支路的电阻就是放大器的输出电阻,输出电阻越小,负载得到的电压就越大,说明输出电压受负载电阻的影响就越小,因此输出电阻可以用来衡量放大器带负载的能力。 一、输出电阻分析方法 1.输入信号短路,通过输出端所加电压、电流求输出电阻 图1所示,当输入信号短路,即时,,在输出端加一交流电压,产生电流,则输出电阻为。 2.输入端加电压信号,通过空载电压、短路电流求输出电阻 图1所示,将输出端短路时,会产生短路电流,则输出电阻为。 3.输入端加电压信号,通过空载电压、负载电压求输出电阻 图1所示,放大器输出端接上负载电阻时,负载电阻与输出电阻对空载电压分压,负载分得的电压为,则输出电阻为。 二、输出电阻计算举例 1.通过输出端外加电压信号求输出电阻 图2所示为共集电极放大器,使,在输出端加一交流电压,则会在输出端产生电流,输出电阻等于除以。 2.通过开路电压短路电流求输出电阻 图3所示为共集电极放大器微变等效电路,将、两条支路等效成一条支路,

输入电阻和输出电阻

输入电阻和输出电阻(纠结了好长时间,看完就懂了) 关于输入电阻和输出电阻,纠结了好长时间,现在终于明白了,拿出来给大家看一下,呵呵输入电阻是用来衡量放大器对信号源的影响的一个性能指标。输入电阻越大,表明放大器从信号源取的电流越小,放大器输入端得到的信号电压也越大,即信号源电压衰减的少。理论基础:Us=(Rs+Ri)×I。Rs为信号源内阻,Ri为放大器输入电阻。因此作为测量信号电压的示波器、电压表等仪器的放大电路应当具有较大的输入电阻。对于一般的放大电路来说,输入电阻当然是越大越好。如果想从信号源取得较大的电流,则应该使放大器具有较小的输入电阻。 输出电阻用来衡量放大器在不同负载条件下维持输出信号电压(或电流)恒定能力的强弱,称为其带负载能力。当放大器将放大了的信号输出给负载电阻RL时,对负载RL来说,放大器可以等效为具有内阻Ro的信 号源,由这个信号源向RL提供输出信号电压和输出信号电流。Ro称为放大器的输出电阻,它是从放大器输出端向放大器本身看入的交流等效电阻。如果输出电阻Ro很小,满足Ro<条件,则当RL在较大范围内变化时,就可基本维持输出信号电压的恒定。反之,如果输出电阻Ro很大,满足Ro>>RL条件,则当RL在较大范围内变化时,就可维持输出信号电流的恒定。如手机电池,它的内阻可以等效看作输出电阻,用了几 年后,内阻高了,也就要报废了,因为带不动外面的东西了。 电压放大和互阻放大电路,即输出为电压信号的放大电路,Ro越小, 负载RL对的变化对输出信号Vo的影响越小。而且只要负载RL足够大,信号输出功率一般较低,能耗也较低。多用于信号的前置放大和中间级

放大。对于一般的放大电路来说,输出电阻当然越小越好。 电流放大和互导放大电路,即输出为电流信号的放大电路,与受控电流源并联的Ro越大,负载RL的变化对输出电流Io的影响越小。则与前两种相比当供电电源相同时,可得到较大输出电流信号,所以功率可能到达较大的值,对供电电源的能耗较大。通常用于电子系统的输出级,可作为各种输出物理变量变换器(如音响系统的扬声器,动力系统的电动机等)的驱动电路。

运算放大器 电路的输出电阻

运算放大器电路的输出电阻 运算放大器是一个放大直流微弱电压的电子线路而且是唯一能稳定地进行直流放大的电路。本章为了能让读者具体地领会运算放大器的基本用法用一些与传感器相结合并具有代表性的电路进行说明。另外还从如何利用运算放大器输出的角度举例说明了继电器驱动方法。对于交流放大通过一个电路例子对频率特性的影响因子SR进行了说明。 3.1反相放大电路高温测量 3.1.1将温度变化转换成电信号如图3.1所示将异种金属线相接让连接产生温度差就会有电压产生。这种现象叫塞贝克效应。例如使用铜线和铁线就可以产生电压。使用塞贝克效应的温度传感器称为热电偶。热电偶由于能测量高达1500○C的高温被广泛地用于工业传感器。铜和康铜镍铜合金热电偶的特性如图3.1所示100○C的温度差可产生4mV左右的电压。所以这种微小电压如果通过运算放大器放大后所得到的信号就可以更方便地使用。 3.1.2放大倍数为100倍的反相放大器图3.2是在第1章1.61.8节说明过的反相放大器。将负反馈电阻的值代入下式可求得放大倍数。放大倍数ARf/Ra100/1100倍如图3.2所示的热电偶温度传感器每1○C 的温度差产生0.04mV左右的电压。所以由温度变化带来的这样微小的电压变化用一般的电压表是测量不出来的。现在市场上销售的测试器中电压标度为50mV 的很多。如果放大倍数为100200倍的话用这样的测试器测量就足够了。运算放大器的放大倍数由负反馈电阻之间的比值关系决定。假设Ra1kΩRf1000kΩ则放大倍数为1000倍。但是放大倍数设得过高会使电路工作不稳定所以为了安全起见初学者最好将它设在200倍左右。另外要想得到准确的放大倍数Ra和Rf必须使用精度高的电阻。 3.1.3反相放大器的输入电阻反相放大器的放大倍数由负反馈电阻的Ra和Rf的比值决定。如果电阻Ra的值取得很小Rf的值取得很大则放大倍数当然就会很大。但是如果Rf太大电路会工作得很不稳定最好取1000kΩ以内。对于Ra也有下面所说的限制。反相放大器的输入电阻也叫阻抗就是如图3.3a所示的负反馈电阻Ra的值。传感器一定含有内部电阻Rs。传感器的电压Vs经过电阻Rs和Ra分压后形成反相放大器输入电压Vin。图3.3b中的曲线描绘了输入电压Vin是怎样随着电阻Rs和Ra的比值的增大而变小的。由此可知当RsRa时传感器部分的无用分压变大所以要求电阻Ra要比传感器的内部电阻Rs大。由于热电偶的内部电阻Rs非常小反相放大器一般使用110kΩ的输入电阻即可。 3.1.4 温漂怕热运算放大器可以事先通过失调调整使得当输入电压Vin为零时输出电压也为零。但是如果工作时环境温度的变化很大Vin即使为零也会有输出电压。这种现象叫温度漂移简称温漂。引起温漂的原因是运算放大器的内部平衡因温度变化而被破坏和外接的电阻值随温度变化而变化。即使一点点不平衡由于运算放大器自身的放大作用会使它放大进而影响输出电压信号。放大倍数越高这个影响就越大。所以为了使外部漂移被控制在很小的范围内接在运算放大器周围的电阻即运放的反相输入端和同相输入端对地直流电阻需要获得平衡。为此图3.2中加接了对付漂移的电阻Rd。电阻Rd的值按如下公式进行计算: RdRa×Rf/RaRfkΩ放大倍数很小时Rd可以省略。对于运算放大器的内部漂移提出好的对策很困难。所以在需要做精密放大器时应该采用低漂移型的集成运算放大器。 3.2同相放大电路光度测量 3.2.1将亮度变化转换成电信号图3.5是用硅电池光电池作光传感器进行光度测量的运算放大器电路。与上一节的反相放大器的区别是运算放大器信号的输入由端子2改成端子3。它的工作原理就是在第1章第1.5节里已说明的同向工作原理。 3.2.2放大倍数为10倍的同相放大器图3.6表示了一个装有杠杆的油压装置的同向工作原理。如果让阀

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