实验四 共射极放大器仿真实验仿真
_共射极放大器仿真实验仿真
实验共射极放大器仿真实验仿真
一、实验目的
1.运用仿真软件实现对共射极放大电路的静态和动态分析
2.掌握静态工作点对电路输出的影响及调整方法
3.进一步加深对放大电路特性与原理的理解。
二、实验准备
1.Multisim软件的使用说明
2.掌握共射放大电路的工作原理及静态、动态特性分析方法
三、实验内容与要求
(一) 实验仿真电路
(二) 放大器的调试:
1.测量相应的仿真结果到表1。
(三) 静态工作点对输出的影响仿真分析
1.调节R3,当输出出现饱和失真时,记录静态工作点到表2,记录输入、输出信号波形。
逐渐减小输入信号直到刚好出现不失真,记录此时的输入电压、输出电压及其放大位数到表2。
表2。
实验四晶体管共射放大电路设计、仿真与测试(I)资料
Av
vo vi
集电极总电阻 发射极总电阻
RC' RE'
RC PRL re RE1
RE1使增益下降,输入电阻增加,增益稳定性提高。
2、静态工作点与失真
静态工作点选得过高或 过低都易产生非线性失真。
过高:如Q1,稍大的输 入信号正半周将使晶体管进 入饱和区,因而ic波形将出 现顶部压缩、输出电压vce波 形将在底部压缩,这称为饱 和失真。
太低:如Q2 ,稍大的输入信号负半周将使晶体管进入截止区, 因而ic波形将出现底部压缩、输出电压vce波形将在顶部压缩,这称 为截止失真。
要使放大器不失真地放大,工作点必须选择合适。 初选静态工作点时,可以选取直流负载线的中点,即VCE=0.5VCC 或IC=0.5ICS,这样便可获得较大输出动态范围。
电子电路设计方法
电 子 电 路 设 计 的 一 般 流 程
1、数学方法:根据理论知识、经验值等手算 2、CAA:计算机辅助分析(OrCAD、Multisim等) 3、物理实验:
实验四 晶体管共射放大电路 设计、仿真与测试(I)
一、共射放大电路分析与设计
1、电路分析计算
分立电路普遍采用、 带射极电流负反馈、 阻容耦合共射放大电路
Ri R1 PR2 P1 re RE1 Ro RC
Av
vo vi
集电极总电阻 发射极总电阻
RC' RE'
RC PRL re RE1
(5)电容值确定( fL )
:1 1 34 4、 电路设计的一些原则和经验公式
IE
VBB RE
VBE
RBB
1
(1)小信号放大或前置放大器设计时需要考虑晶体管噪声系数。
VBB
共射极单管放大器模拟仿真实验报告
共射极单管放大器模拟仿真实验报告一、实验目的(1)掌握放大器静态工作点的调试方法,熟悉静态工作点对放大器性能的影响。
(2)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
(3)熟悉低频电子线路实验设备,进一步掌握常用电子仪器的使用方法。
二、实验设备及材料函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理图3.2.1 共射极单管放大器电阻分压式共射极单管放大器电路如图3.2.1所示。
它的偏置电路采用(R W+R1)和R2组成的分压电路,发射极接有电阻R4(R E),稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入微小的正弦信号U i ,经过放大在输出端即有与U i 相位相反,幅值被放大了的输出信号U o,从而实现了电压放大。
在图3.2.1电路中,当流过偏置电阻R1和R2的电流远大于晶体管T的基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式进行估算(其中U CC为电源电压):CC 21W 2BQ ≈U R R R R U ++ (3-2-1)C 4BEB EQ ≈I R U U I -=(3-2-2) )(43C CC CEQ R R I U U +=- (3-2-3)电压放大倍数 beL3u ||=r R R βA - (3-2-4) 输入电阻 be 21W i ||||)(r R R R R += (3-2-5) 输出电阻 3o ≈R R (3-2-6) 1、放大器静态工作点的测量与调试 (1)静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号U i = 0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的万用表,分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。
一般实验中,为了避免测量集电极电流时断开集电极,所以采用测量电压,然后计算出I C 的方法。
例如,只要测出U E ,即可用EEE C ≈R U I I =计算出I C (也可根据CC CC C R U U I -=,由U C 确定I C ),同时也能计算出U BE = U B -U E ,U CE = U C -U E 。
模电实验-共射放大电路Multisim仿真
Multisim模拟电路仿真实验1.Multisim用户界面与根本操作1.1Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件与仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司〔Interactive Image Technologies,简称IIT公司〕推出的以Windows为根底的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench〔电子工作台,简称EWB〕,以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB 进展了较大变动,名称改为Multisim〔多功能仿真软件〕。
IIT后被美国国家仪器〔NI,National Instruments〕公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim10为例介绍其根本操作。
图1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成局部。
图1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows应用程序相似,如图1-2所示。
图1-2 Multisim菜单栏其中,Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进展个性化界面设置,Multisim10提供两套电气元器件符号标准:ANSI:美国国家标准学会,美国标准,默认为该标准,本章采用默认设置;DIN:德国国家标准学会,欧洲标准,与中国符号标准一致。
实验四
【实验要求】:
本次实验要求同学们完成实验内容的第一项,实验内容二作为课后练习, 实验报告书写要求包括:实验题目、实验目的、实验内容、实验步骤、实验 结果(实验数据、仿真波形及对结果的分析)、实验过程中遇到的问题及解 决方法、实验心得总结。
Vcc
Rb1 100k
Rc 3.3k C2 Vout
Rs Vin 200 V2 1mVac 0Vdc
(1)用PSpice仿真电路的源电压增益Avs (2)分析电压增益的幅频响应和相频响应,并求出下限频率fL和上限频率fH (3)求该电路的输入电阻、输出电阻、并给出对应的电路图 (4)用PSpice仿真研究旁路电容Ce在1~100uF之间变化时,下限频率fL的变 化范围
二、用一片74161,一片ROM32KX8break和一片DAC8break设计一个固定波形 产生电路,其输出波形由ROM中的数据决定。各部分的输入、输出框图如 图4-4所示,其对应真与参数分析
【实验目的】: 对共射极放大电路各项参数作进一步仿真与分析,使同学们深入理解放大 电路的基本分析方法,掌握放大器的设计、仿真与实际分析过程,同时也是对 前两实验的一次巩固与总结。 【实验内容】:
一、共发射极放大电路如图4-1所示,设三极管的型号为Q2N2222,模型参数 βf=100,RBB=100欧,其它参数按默认值。
B0
80
4F
26
A
10V
5V
0V 2.50us 4.00us V(Vout1) V(Vout2)
8.00us
12.00us
16.00us
20.00us
24.00us
27.44us
图4-5
Time
C1 10uF
Q1
共射极放大电路的设计与波形仿真
共射极放大电路的设计与波形仿真共射极放大电路是一种常见的放大电路,通常用于信号放大和驱动负载。
它由一个三极管、负载电阻和输入输出耦合电容组成。
在设计共射极放大电路时,需要确定电路的工作点、放大倍数和频率响应等参数。
波形仿真是一种有效的方法,可以验证电路的性能和预测输出波形。
我们需要确定共射极放大电路的工作点。
工作点是指电路在正常工作时的直流偏置电压和电流值。
为了确保三极管正常工作,工作点应在其特性曲线的线性区域内。
可以通过分析电路和计算来确定工作点。
我们需要确定放大倍数。
放大倍数是指输入信号和输出信号之间的比值。
在共射极放大电路中,放大倍数可以通过负载电阻和输入输出耦合电容的值来调节。
较大的负载电阻和较小的输入输出耦合电容通常会导致较大的放大倍数。
然后,我们需要考虑电路的频率响应。
频率响应是指电路对不同频率信号的放大程度。
在共射极放大电路中,频率响应通常受到输入和输出耦合电容的影响。
较大的输入输出耦合电容会导致电路对低频信号的放大程度较高,但对高频信号的放大程度较低。
接下来,我们可以使用电路仿真软件进行波形仿真。
波形仿真可以模拟电路的输入输出波形,并显示电路的性能参数。
通过调整电路的参数,我们可以观察到不同工作点和放大倍数下的波形变化。
通过波形仿真,我们可以验证电路设计是否满足要求,以及调整电路参数以优化性能。
我们需要对波形仿真结果进行分析和评估。
我们可以通过观察输出波形的幅度和相位来评估电路的放大性能。
如果输出波形失真较小并且幅度满足要求,那么说明电路设计是成功的。
如果输出波形出现失真或幅度不满足要求,那么我们需要重新调整电路参数或设计。
共射极放大电路的设计与波形仿真是一个相互关联的过程。
通过合理设计电路的工作点、放大倍数和频率响应,并通过波形仿真验证电路性能,我们可以得到满足要求的放大电路。
这对于电子工程师来说是一个重要的技能和工作内容,也是实现信号放大和驱动负载的关键步骤。
实验四 晶体管共射放大电路设计、仿真与测试(I)
10 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91
100 110 120 130 150 160 180 200 220 240 270 300 330 360 390 430 470 510 560 620 680 750 820 910
取 VC=2/3VCC=8V ,可以获得 4V 左右的 输 出信 号 摆 幅 。 则 RC=4kΩ , RE1=60Ω , RE2=2.24kΩ 因此,RC、RE1、RE2的标称值
100k
Ri R1 R2 1 re RE1
' RC RC RL Av ' RE re RE1
1k 1.1k 1.2k 1.3k 1.5k 1.6k 1.8k 2k 2.2k 2.4k 2.7k 3k 3.3k 3.6k 3.9k 4.3k 4.7k 5.1k 5.6k 6.2k 6.8k 7.5k 8.2k 9.1k
10k 11k 12k 13k 15k 16k 18k 20k 22k 24k 27k 30k 33k 36k 39k 43k 47k 51k 56k 62k 68k 75k 82k 91k
下次实验预习:PPT、讲义
(4)测试步骤、数据记录表格等
直流分析(VCE、IC,BJT 工作状态、小信号参数)
VBB VCC
IC
R2 R1 R2 RBB R1 R2
IE IE
VBB VBE IE RBB RE 1
1
VCE VCC (RC RE )IC
小信号参数计算
IC gRC、RE1 由IC=1mA得 re 26 取 Av =20V/V,由AV计算式可得
晶体管共射级单管放大器仿真实验
实验背景
晶体管共射级单管放大器是电子技术 中最基本的放大器之一,广泛应用于 信号处理、通信、控制等领域。
随着计算机技术和仿真软件的发展, 利用仿真软件进行电路设计和分析已 经成为电子工程领域的重要手段。
实验原理
01
晶体管共射级单管放大器利用晶体管的放大效应,将输入信号 放大后输出。
02
通过调整晶体管的基极、集电极和发射极电压,可以改变放大
输入信号
选择信号源
选择合适的信号源作为输入信号,信号源可以是函数发生器、信号 发生器或计算机等。
调整输入信号幅度
根据实验要求,调整输入信号的幅度,以观察不同幅度对输出信号 的影响。
调整输入信号频率
根据实验要求,调整输入信号的频率,以观察不同频率对输出信号的 影响。
观察输出信号
观察输出波形
通过示波器或频谱分析仪等仪器,观察放大后的输出信号 波形。
检查电路
在接通电源之前,仔细检查电路连接,确保没有 错接或漏接的情况。
调整元件参数
调整输入信号
根据实验要求,选择合适的输入信号源,调整信号源的幅度和频 率,以满足实验条件。
调整偏置电压
根据晶体管的特性,调整偏置电压,使晶体管工作在放大区。
调整负载电阻
通过调整负载电阻的阻值,可以改变放大器的增益和输出信号的幅 度。
探索其他类型的放大器
除了晶体管放大器,还有其他类型的放大器如运算放大器等,建议在后续实验 中探索这些不同类型的放大器,比较它们的性能和应用。
THANKS
感谢观看
晶体管共射级单管放 大器仿真实验
目录
• 实验简介 • 实验设备与材料 • 实验步骤与操作 • 实验结果与分析 • 实验总结与建议
模电实验共射放大电路Multisim仿真
Multisim模拟电路仿真实验1.Multisim用户界面及基本操作1.1Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件与仪器集合为一体,就是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5、0版本,在EWB5、x版本之后,从EWB6、0版本开始,IIT对EWB 进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim 经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机与LabVIEW虚拟仪器的仿真与应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
图1-1就是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
图1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows应用程序相似,如图1-2所示。
图1-2 Multisim菜单栏其中,Options菜单下的Global Preferences与Sheet Properties可进行个性化界面设置,Multisim10提供两套电气元器件符号标准:ANSI:美国国家标准学会,美国标准,默认为该标准,本章采用默认设置;DIN:德国国家标准学会,欧洲标准,与中国符号标准一致。
模电实验-共射放大电路Multisim仿真
Multisim模拟电路仿真实验1.Multisim用户界面及基本操作1.1Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB 进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
图1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
图1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows应用程序相似,如图1-2所示。
图1-2 Multisim菜单栏其中,Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进行个性化界面设置,Multisim10提供两套电气元器件符号标准:ANSI:美国国家标准学会,美国标准,默认为该标准,本章采用默认设置;DIN:德国国家标准学会,欧洲标准,与中国符号标准一致。
仿真实验四共射极放大电路分析
仿真实验四共射极放大电路分析共射极放大电路是一种常见的放大电路,它具有输出电压幅度大,输入电阻低等特点,适用于低电压信号的放大。
下面将对共射极放大电路进行详细的分析。
共射极放大电路由三个主要部分组成:输入电容、晶体管和输出负载。
晶体管是共射极的,因此输入信号通过输入电容进入晶体管的基极,输出信号从晶体管的集电极输出到负载电阻。
首先,我们来分析直流电路部分。
在直流电路中,输入电容对直流信号具有短路的作用,因此输入信号不会影响到直流偏置电压。
假设晶体管的发射极电阻为RE,基极电位为VBE,集电极电阻为RC。
根据基本电路分析的方法,可以得到以下公式:1.确定直流工作点:IC = Vcc / (RC + RE)VC = Vcc - IC * RCVE=VCC-IC*(RC+RE)VB=VE-VBE2.计算电流放大倍数:β=IC/IB其中,IB为基极电流。
接下来,我们来分析交流电路部分。
在交流电路中,输入信号会通过输入电容进入晶体管的基极。
输入电容对于低频信号而言,阻抗较高。
通过计算输入电容的阻抗,可以得到输入阻抗的大小。
3.计算输入阻抗:Zin = (Zb * β) / (1 + β)其中,Zb为输入电容的阻抗。
4.计算输出阻抗:Zout = RC5.计算电压放大倍数:Av=-β*RC/(RC+RE)6.计算输入电压与输出电压之间的相位差:φ = arctan (β * RC / (RC + RE))需要注意的是,上述分析是在假设输入信号为低频信号的情况下进行的。
在实际应用中,可能存在高频信号的干扰。
为了抑制高频干扰,可以通过加入频率补偿电路,使得放大器的频率响应更加平坦。
综上所述,共射极放大电路的分析涉及直流电路和交流电路两个方面。
通过对电路中各元件的参数和工作原理的分析,可以得到输入阻抗、输出阻抗、电流放大倍数、电压放大倍数和相位差等关键指标。
这些指标可以帮助我们更好地了解和设计共射极放大电路。
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真课件
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
静态工作点的调试:
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
结论:
•集电极电位>基极电位>发 射极电位
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
输入、输出电压波形分析:
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
10
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
• 由图中可知:Us=0.071v,Ui=0.041v • 故由Ri=Ui /Ii=Ui/(Ur/R)=Ui*R/(Us-
Ui)=13.67千欧 • Ro=(U3^/U3-1)RL=3.38千欧
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
此课件下载可自行编辑修改,供参考! 感谢您的支持,可观察到电路的输入、输
出电压信号反相,反映了共射极
放大电路的基本特征。
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
输入输出电阻的计算:
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
有负载时的输出 电压: U3=0.114v
晶体管共射极单管放大器Multisim仿真
不接负载时的输 出电压: U3^=0.385v
模电实验-共射放大电路Multisim仿真
Multisim模拟电路仿真实验1.Multisim用户界面及基本操作1.1Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中,Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员的青睐。
Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件和仪器集合为一体,是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technologies,简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench(电子工作台,简称EWB),以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。
1996年IIT推出了EWB5.0版本,在EWB5.x版本之后,从EWB6.0版本开始,IIT对EWB 进行了较大变动,名称改为Multisim(多功能仿真软件)。
IIT后被美国国家仪器(NI,National Instruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本的升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
图1-1是Multisim10的用户界面,包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
图1-1 Multisim10用户界面菜单栏与Windows应用程序相似,如图1-2所示。
图1-2 Multisim菜单栏其中,Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进行个性化界面设置,Multisim10提供两套电气元器件符号标准:ANSI:美国国家标准学会,美国标准,默认为该标准,本章采用默认设置;DIN:德国国家标准学会,欧洲标准,与中国符号标准一致。
实验四 共射放大电路硬件实验仿真
实验四共射放大电路硬件实验仿真实验报告课程名称:___模拟电子技术实验____________指导老师:__樊伟敏___ _成绩:__________________ 实验名称:共射放大电路硬件实验仿真实验类型:_EDA___________同组学生姓名:__________一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得实验四共射放大电路硬件实验仿真一. 实验目的1、学习共射放大电路的参数选取方法。
2、学习放大电路静态工作点的测量与调整,了解在不同偏置条件下静态工作点对放大电路性能的影响。
3、学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的测量方法。
4、学习放大电路输入、输出电阻的测量方法以及频率特性的测量方法。
5、进一步掌握示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的使用。
6、了解负反馈对放大电路性能的影响(选做)。
二. 实验准备实验电路图如图按照电路将电路硬件联接好;将RL接入到A为RL=3k,B不接入为RL=∞(开路) 。
开启直流稳压电源,将直流稳压电源的输出调整到12V,并用万用表检测输出电压。
确认输出电压为12V后,关闭直流稳压电源。
用导线将电路板的工作电源与12V直流稳压电源连接。
开启直流稳压电源。
此时,放大电路已处于工作状态。
三. 实验内容电路仿真与实际测量:P.2实验名称:_____pspice的使用_____姓名:___陈伯建_____学号:___3090104934__1、静态工作点的调整和测量调节RW1,使Q点满足要求(ICQ=1.5mA)。
测量个点的静态电压值2、 RL=∞及RL=2K时,电压放大倍数的测量保持静态工作点不变!输入中频段正弦波,示波器监视输出波形,交流毫伏表测出有效值。
3 、 RL=∞时,最大不失真输出电压Vomax(有效值)≥3V增大输入信号幅度与调节RW1,用示波器监视输出波形、交流毫伏表测出最大不失真输出电压Vomax。
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实验四共射极放大器仿真实验仿真
一、实验目的
1.运用仿真软件实现对共射极放大电路的静态和动态分析
2.掌握静态工作点对电路输出的影响及调整方法
3.进一步加深对放大电路特性与原理的理解。
二、实验准备
1.Multisim软件的使用说明
2.掌握共射放大电路的工作原理及静态、动态特性分析方法
三、实验内容与要求
(一) 实验仿真电路
图1实验仿真电路(三极管用Q2222A或其它管)
(二) 放大器的调试:调节R3到合适静态工作点(R3为P76页图中基极上偏置总电阻)
根据实验指导书P76图1仿真电路,逐渐增大输入信号ui,用示波器观察输出信号波形,当出现失真时(输出波形正半周或负半周失真),调节R3,使失真消失。
继续增大ui,当再次出现失真时,调节R3,如此重复上述实验过程,直到增大输入信号时,输出信号同时出现失真,则认为静态工作点为最合适。
逐渐减小输入,当达到输出刚不失真时即为该放大器最大不失真输出电压。
1.测量相应的仿真结果到表1。
2.最不失真输出时的输入/输出仿真波形。
图2最大不失真输出时的/输出波形
3.交流分析结果
图3放大电路输出点交流分析仿真结果
(三) 静态工作点对输出的影响仿真分析
1.调节R3,当输出出现饱和失真时,记录静态工作点到表2,记录输入、输出信号波形。
逐渐减小输入信号直到刚好出现不失真,记录此时的输入电压、输出电压及其放大位数到表2。
表2
图4饱和失真时输入输出电压波形
2.调节R3,当输出出现截止失真时,记录静态工作点到表3,记录输入、输出信号波形。
逐渐减小输入信号直到刚好出现不失真,记录此时的输入电压、输出电压及其放大位数到表3。
表2
图5 截止失真时输入输出电压波形
四、实验思考
1.静态工作点对放大器输出的影响是什么?如何调整合适的静态工作点?
2.如果是共集电极放大器和共基极放大器,则当输出电压信号出现正半周或负半周失真时分别属于哪种失真,为什么?
答:静态工作点偏低,有可能导致截止失真,偏高,可能导致饱和失真,所以选取适当的静态工作点很重要,当静态工作点选在交流负载线的中点的时候,可以使有效区范围最大,允许最大范围的电压的输入。
(2)如果是共集电极放大器和共基极放大器,当输出电压信号出现正半轴失真时属于截止失真,反之是饱和失真。
因为输出电压信号与输入电压信号存在倒相关系。
实验六正弦波振荡电路的设计与仿真
一、设计的主要指标
3.振荡频率f o=500Hz
4.输出电压有效值V o≥8V
二、设计电路及参数
1.桥式RC正弦振荡电路
2.电路设计参数(运放型号:TL084CD)
三、实验仿真结果
1.输出电压V o波形
2.傅里叶分析结果
四、实验思考
1.请查阅资料,说明振荡电路中反饮马投钱同反馈回路中两个二极管的作用?
2.如果要改变频率,则应如何调节,你认为在改变电路参数时应注意什么问题?
3.请查阅资料,这种振荡电路产生的信号频率范围大概为多少?为什么?如果要产生更高的正弦信号,如能给出多少种,请画电路举例。
4.请再次说明这种振荡器起振条件是什么?振荡频率为多少?
实验五方波和三角波发生电路的设计与仿真
一、设计的主要指标
1.同时输出二种波形:方波、三角波
2.振荡频率范围:500KHz~1KHz
1.方波输出电压幅度V o=±8V
2.三角波峰值调节范围V om=2~4V
3.方波上升沿与下降沿均小于2us
二、设计电路及参数
1.方波与三角波发生电路
2.电路设计参数(运放型号:TL084ACD)
三、实验仿真结果
3
4
1)输出方波波形
2)输出三角波波形
四、实验思考
1.如何改变这种振荡器的振荡频率?输出三角波的幅度?并说明这种电路的不足之处,分析其原因?
2.如果要使输出三角波变为锯齿波,且上升与下降分斜率可调,则电路应作何调整?
并分析其原理。
实验四音频功率放大器的设计与仿真
一、设计的主要指标
1.负载电阻R L=8Ω
2.额定输出功率P O≥10W
3.频带宽度f BW≥50Hz~15KHz
4.失真度γ≤3%
5.音调控制:低音(100Hz)±12dB,高音(10KHz)±12d B 6.输入阻抗R i≥500KΩ
7.整机效率η≥50%
二、设计电路及参数
1.仿真电路原理图(电源供电电压V1=20V,V2=-20V)见附图。
2.电路主要元件参数/型号
1.主要器件静态工作点
2.主要动态参数仿真与测量
1)输入/输出电压波形
2)主要动态参数测量结果(f=1000Hz,若频带宽度不足,可以考虑减小R25,减小电路放大倍数来提高频带宽度)
音调电路调试(U i=100mV不变,调节R12、R14时应保证输出基本不失真)
1)信号在低频区(低音f=100HZ),C7,C8起作用,调节R12,测出R12达最大、最小和中间时对应输出电压的大小,填入下表。
2)信号在高频区(高音f=10KHZ),C9起作用,调节R14,测出R14达最大、最小和中间时对应输出电压的大小,填入下表。
附图:仿真电路原理图:。