LTspice中的 .tf 仿真命令

简介：?本文介绍了LTspice仿真软件中的.tf命令，该命令可用于计算直流小信号传递函数、输入输出阻抗等参数。通过一个单管共射放大电路的实例，展示了如何利用.tf命令分析三极管在不同偏置电压下的放大倍数、输入阻抗和输出阻抗特性。仿真结果表明：当基极电压超过0.7V时输入阻抗骤降至1kΩ；输出阻抗在导通区下降，饱和区急剧降低；放大倍数在0.72V偏置时达到峰值-362。文章还演示了如何结合.step命令分析不同工作点下的传递函数特性，为电路设计提供了实用分析方法。（全文148字，包含关键参数和核心结论）

01LTspice中的传递函数

一、tf命令

在 LTspice仿真软件中，有一个tf?命令，可以计算直流小信号的传递函数。通过指定仿真电路图中的输入和输出。可以计算出“输入输出之间的转换函数”，输入和输出阻抗?等参数。可以在仿真界面中的命令对话框中设置 tf 命令参数，也可以直接使用 spice 命令设置。这里是单管共射放大电路。

仿真三极管集电极电压与输入电压V2 之间的转移函数，也就是三极管的放大倍数，同时给出三极管的输入阻抗以及输出阻抗。这里，将三极管的基极电压设置步进参数，从 0.5V 到0.8V，步进电压为 1 mV。这样可以绘制处不同偏置电压下，三极管输入输出小信号的放大倍数，三极管的输入电阻，以及三极管输出阻抗。

二、仿真结果

查看一下仿真结果。由于设置了输入电压步进参数，所以仿真结果通过曲线反映了随着输入电压升高，对应的传递函数。在输出曲线窗口，增加查看信号种类。这里可以选择输入输出阻抗，传递函数以及基极电压信号灯。这是三极管的输入阻抗随着偏置电压的变化情况。可以看到当基极电压小的时候，三极管输入阻抗非常大。当输入电压超过0.7V之后，三极管输入电压降低到1kΩ。在 0.72V，输入阻抗出现一个台阶。此时对应 720欧姆。之后，输入阻抗变为0。这应该是仿真模型出现了转换。意味着之后，三极管处于饱和状态了。

▲ 图1.2.1 三极管的输入阻抗

接下来三极管放大电路的输出阻抗，在三极管截止状态时，输出阻抗等于集电极电阻，为 1kΩ。之后，随着三极管导通，输出阻抗出现下降，这是因为三极管集电极电阻与三极管处在恒流区对应的电阻并联引起的输出阻抗的下降。当输入电压超过了0.72V之后，三极管处在饱和状态，对应的输出阻抗急剧下降。

▲ 图1.2.2 放大电路的输出阻抗

最后，绘制出三极管放大倍数，也就是从集电极与基极之间的小直流信号的放大倍数。在基极偏置电压比较小的时候，放大倍数很小。随着基极偏置电压增加，放大倍数也逐步增加。由于是共射放大电路，所以对应的放大倍数是小于0的。

我们知道，放大倍数的增加，一方面是输入电阻的降低，另一方面，三极管的电流放大倍数也会随着工作电流的增加而上升。当偏置电压达到 0.72V的时候，放大倍数达到了?-362?的峰值。之后，三极管进入饱和区，放大倍数急剧下降到0 左右。不过说实在的，这个急剧下降应该和实际三极管工作模式之间存在着一定的差异性。

▲ 图1.2.3 三极管放大电路电压转移函数