单级共射放大电路的设计仿真
单级放大电路的设计与仿真
单级放大电路的设计与仿真单级放大电路是指只有一个放大器的放大电路。
在设计和仿真单级放大电路时,需要考虑电路中的放大器类型、工作点的选择、输入输出阻抗的设计以及电源电压的确定等因素。
以下是一个关于单级放大电路的设计与仿真的详细步骤和原理。
首先,确定放大器类型。
常见的放大器有晶体管放大器和操作放大器。
晶体管放大器可以分为共射极、共基极和共集电极三种类型。
选择合适的放大器类型取决于电路的具体要求,例如增益、频率响应、输入输出阻抗等。
接下来,确定放大器的工作点。
工作点是放大器在信号输入时的直流工作条件。
通过选择合适的偏置电压,可以确保放大器在正常工作范围内,避免信号失真和过偏等问题。
工作点的选择可以通过分析放大器的静态特性来确定,例如估算晶体管的静态工作电流和电压。
然后,设计输入输出阻抗。
输入输出阻抗是指放大器的输入和输出端口对外部电路的负载影响程度。
合理的输入输出阻抗可以保证信号的传输效果,并防止信号反射和失真。
输入阻抗可以通过调整输入电路的电阻和电容来实现,输出阻抗可以通过调整输出端口的负载电阻和耦合电容来实现。
最后,确定电源电压。
电源电压是放大器工作所需的直流电压。
根据放大器的类型和工作点的选择,可以确定放大器所需的电源电压。
通常情况下,电源电压应足够提供放大器的工作所需电流,同时保持稳定。
在设计和仿真过程中,可以使用软件工具进行辅助。
常用的仿真软件有PSpice、Multisim等,它们可以模拟电路中的各个元件并计算电路的性能。
在仿真过程中,可以通过改变电路参数和元件的值来观察电路的响应和性能,并根据需要进行优化调整。
在完成电路设计和仿真后,还需要进行实际电路的制作和测试。
在制作电路时,需要注意布线和连接的准确性,以及元件的选择和安装质量。
在测试电路时,可以使用信号发生器和示波器等仪器进行输入信号的发生和输出信号的测量,从而评估电路的性能和工作效果。
综上所述,单级放大电路的设计和仿真涉及放大器类型的选择、工作点的确定、输入输出阻抗的设计和电源电压的确定等。
单级共射放大电路实验报告
单级共射放大电路实验报告
实验电路图如下:
一、调试静态工作点:
实验中测量放大器的静态工作点,应在输入信号为零的情况下进行。
1)没通电前,将放大器输入端与地端短接,接好电源线(注意12V 电源位置)。
2)检查接线无误后,接通电源。
3)用万用表的直流10V 挡测量UE=2V 左右,如果偏差太大可调节静态 工作点(电位器RP )。
然后测量UB 、UC
4)关掉电源,断开开关S ,用万用表的欧姆挡(1×1K )测量RB2。
将 所有测量结果记入表中。
5)根据实验结果可用:IC ≈IE=RE UE
,UBE=UB-UE,UCE=UC-UE ,求出静态工作点。
实验及计算数据如下表: 测量值 计算值 UB(V) UE(V) UC(V) RB2(Ω) UBE (V )
UCE(V) IC (mA )
2.6
2
7.2
60
0.6
5.2
2
1)接通电源,从信号发生器上输出一个频率为1KHZ ,幅值为10mV 的正弦信号加入到放大器输入端。
2)用示波器观察放大器输出电压的波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表
三、测量输入电阻和输出电阻
输入电阻:Ri=Ii Ui =Rs Ui Us Ui /)(-=ui Us Ui
-Rs
输出电阻:Ro=UoL Uo -=UoL
Uo -RL
在输出电压波形不是真的情况下,用交流毫伏表测出uS 、ui 和uL 记入表中。
断开负载电阻RL ,保持uS 不变,测量输出电压Uo ,记入表中 四、电压放大倍数的测量
Au=Ui Uo =101500
=150。
单级共射放大电路
单级共射放大电路实验原理图2-1是电阻分压器式工作点稳定单管共发射放大器电路的实验原理图。
其偏置电路采用RB1和Rb2组成的分压电路,发射极中连接电阻re以稳定放大电路的静态工作点。
当将输入信号UI加到放大电路的输入端时,可以在放大电路的输出端获得相位相反、幅度放大的输出信号U0,从而实现电压放大。
rp1100krc12k47μfrb114。
7k47μfrb1210k510re151c3图2-1共射极单管放大电路实验电路在图2-1的电路中,当流过偏置电阻器RB1和Rb2的电流远大于晶体管t的基极电流IB(通常为5~10倍)时,其静态工作点可通过以下公式估算:UB?rb1uccrb1?rb2u?ubeie?b?icreuce=ucc-ic(rc+re)电压放大倍数av??βrc//rlrbe输入电阻ri=rb1//rb2//rbe实验二单级共射放大电路输出电阻ro≈ 钢筋混凝土由于电子电路件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。
在设计前应测量所用元电路件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大电路的静态工作点和各项性能指标。
一个优质放大电路,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。
因此,除了学习放大电路的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。
放大电路的测量和调试一般包括:放大电路静态工作点的测量和调试,干扰和自激振荡的消除,放大电路各种动态参数的测量和调试。
1.放大电路静态工作点的测量和调试1)静态工作点的测量测量放大电路的静态工作点,应在输入信号ui=0的情况下进行,即将放大电路输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流ic以及各电极对地的电位ub、uc和ue。
一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压ue或uc,然后算出ic的方法,例如,只要测出ue,即可用ic?ie?ueu?uc算出ic(也可根据ic?cc,由uc确定ic),rerc同时也能算出ube=ub-ue,uce=uc-ue。
单管共射放大电路仿真及稳压管稳压特性分析
1课程设计的目的与作用1)学会理论分析和实际设计单管共射放大电路;2)会使用multisim软件设计电路图并进行仿真;3)掌握单管共射放大电路multisim仿真;2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍1)设计任务:在multisim中分别构建单管放大电路,分压式工作点稳定电路,发射极带负载的单管共射放大电路,含多个三极管极的放大电路。
2)Multisim软件环境介绍:Multisim软件有一个强大的元件库和拥有各种虚拟仪器,犹如一个大型的虚拟实验室。
它采用交互式的界面,比较直观,操作方便,具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器,既可以进行电路设计也可以对所设计的电路进行各种功能模拟仿真实验,Multisim软件因具有如此强大的功能在模拟电路设计等领域得到了广泛的运用。
在此次数字电路课程设计中用到数字电流表,四踪示波器和数字电压表等各种虚拟元件。
3)Multisim电路仿真环境如图(1)。
电路建立完成之后点击仿真按钮进行实时仿真,利用虚拟软件观察并分析电路的各种参数,并适当的进行参数调整。
图(1)仿真环境3 电路模型的建立3.1单管共射放大电路Multisim仿真在Multisim中单管共射放大电路所图(2)所示。
图 (2)单管共射放大电路在Multisim中测量静态工作点电路如图(3)图(3)用虚拟表测量Q点电路3.2 利用Multisim观察稳压管的稳压作用在Multisim 中构建稳压管电路如图(4)图(4)稳压管仿真电路4 理论分析及计算在单管共射放大电路的输入端加加上一个微小的输入电压的变化量I u ,则三极管基极与发射极之间的电压也会随之而变化,产生BE u .因为三极管的发射极处于正向偏置状态,故当BE u 发生变化时,将产生相应的变化B i 。
如果三极管工作在放大区,则B i 的变化将引起C i 产生更大的变化,即B C i i β=。
这个C i 流过集电极的负载电阻c R ,使集电极电压CE u 也发生相应的变化。
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。
PNP型单级共射放大电路讲解学习
P N P型单级共射放大电路PNP 型单级共射放大电路一、 实验目的1、设计一个PNP 型共射放大器,使其放大倍数为80,工作电流为80mA 。
二、 实验仪器1、示波器2、信号发生器3、数字万用表4、交流毫伏表5、直流稳压源三、 实验原理1、PNP 型单级共射放大器电路图如下:2、静态工作点的理论计算:静态工作点可由以下几个关系式确定:434B CC R U V R R =+ 5B BEC E U U I I R -≈=由以上式子可知,当管子确定后,改变CC V 、3R 、4R 中任意参数值,都会导致静态工作点的变化。
当电路参数确定后,静态工作点主要通过P R 调整。
工作点偏高,输出信号波形易产生饱和失真;工作点偏低,输出波形易产生截止失真。
但当输入信号过大时,管子将工作在非线性区,输出波形会产生双向失真。
当输出波形不很大时,静态工作点的设置应偏低,以减小电路的静态损耗。
3、电压放大倍数的测量与计算电压放大倍数是指放大电路输出端的信号电压(变化电压)与输入端的信号电压之比, 即:ou iu A u =电路中有 12(//)u beR R A r β=-、 26'(1)be bb EQmVr r I β=++ 其中,'bb r 一般取300Ω。
当放大电路静态工作点设置合理后,在其输入端加适当的正弦信号,同时用示波器观察放大电路的输出波形,在输出波形不失真的条件下,用交流毫伏表或示波器分别测量放大电路的输入、输出电压,再按定义式计算即可。
四、 实验内容及结果1、按图连接电源,确认电路无误后接通电源。
2、在放大器的输入端加入频率f=1KHz ,幅值约为10mV 的正弦信号,用示波器观察,同时,用示波器的另一端监视放大器的输出电压Uo 的波形。
调整Rp 的阻值,使静态工作点处于合适位置,此时,输出波形最大而不失真。
3、测量电路工作电流Ic 并与理论计算值比较测得工作电流:11.139C I mA =- 理论计算值为:43443(12) 4.376.943B CC R U V V R R ==-=-++ 5 4.30.710500B BEC E U U I I mA R ---≈=== 经比较,实际工作电流与理论工作电流基本相等,实验电路正确。
单管共射放大电路仿真分析
也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”?
会员免费下载 明确:“山行”意指“沿着山路走”,“山行”是个状中短语,不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”?明确:“蔚然而深秀”是两个并列的词,不宜割裂,“望之”是总起词语,故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏,在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子,教师可做适
11 醉翁亭记
1.反复朗读并背诵课文,培养文言语感。
2.结合注释疏通文义,了解文本内容,掌握文本写作思路。
3.把握文章的艺术特色,理解虚词在文中的作用。
4.体会作者的思想感情,理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬,于庆历六年写下《岳阳楼记》,寄托自己“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的政治理想。实际上,这次改革,受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外,还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州,也就是今天的安徽省滁州市。也
西)人,因吉州原属庐陵郡,因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠,世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家,与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。
关于“醉翁”与“六一居士”:初谪滁山,自号醉翁。既老而衰且病,将退休于颍水之上,则又更号六一居士。客有问曰:“六一何谓也?”居士曰:“吾家藏书一万卷,集录三代以来金石遗文一千卷,有琴一张,有棋一局,而常置酒一壶。”客曰:“是为五一尔,奈何?”居士曰:“以吾一翁,老于此五物之间,岂不为六一乎?”写作背景:宋仁宗庆历五年(1045年),
是在此期间,欧阳修在滁州留下了不逊于《岳阳楼记》的千古名篇——《醉翁亭记》。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧!【教学提示】结合前文教学,有利于学生把握本文写作背景,进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一:认识作者,了解作品背景作者简介:欧阳修(1007—1072),字永叔,自号醉翁,晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江
Pspice仿真1单级共射放大电路
2. 设置仿真分析类型(Analysis\Setup)
– (1)静态工作点分析 – (2)瞬态分析(时域分析) – (3)交流小信号分析(频域分析)
3. 仿真分析(Analysis\Simalate) 4. 查看仿真输出结果 5. 求解输出电阻(需修改电路)
(1)调元件 菜单Draw/Get New Part
目 标 函 数 特 性 分 析 开 关
Y 轴 线 性 / 对 数 显 示 切 换
选 择 、 添 加 曲 线
目 标 函 数 计 算
标 注 文 字
激 活 游 标
下 一 个 峰 值
二、Pspice6.3仿真步骤
1. 编辑电路原理图(画电路图)
(1)调元件(2)元件移动、旋转和删除(3)画线 (4)修改元器件标号和参数(5)保存和自动检查
PO T
R BUBBLE
VD C C
BUBBLE
VSIN
AGND模拟地
习惯标法 突出效果
4. 1. 编辑电路原理图(画电路图)
(2)元件移动、旋转和删除
选中元器件:
用鼠标左键单击,此时元器件变为红色
移动:压住鼠标左键拖到合适位置,松开鼠标左键 旋转:菜单Edit/Rotate(或快捷键Ctrl+R) 翻转:菜单Edit/Flip(或快捷键Ctrl+F) 删除:选择菜单Edit/cut ;或按键Delete
新 建 电 路 原 理 图
打 开 已 有 的 电 路 图
保 存 电 路 图
打 印 电 路 图
放 大 视 图
缩 小 视 图
选 择 放 大
满 幅 显 示
画 电 路 连 线
画 电 路 总 线
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orCAD仿真使用说明
在O r CAD/PSpice 9.2平台上电子电路设计与仿真Pspice实践练习一:设计与仿真一个单级共射放大电路(提供的参考电路如图一所示)。
要求:放大电路有合适静态工作点、电压放大倍数30左右、输入阻抗大于1KΩ、输出阻抗小于5.1KΩ及通频带大于1MHZ 。
请参照下列方法及步骤,自学完成Pspice实践练习一。
一、启动Pspice9.2 →Capture →在主页下创建一个工程项目exa1。
⒈选File/New/ Project⒉建立一个子目录→Create Dir (键入e:\zhu),并双击、打开子目录;⒊选中●Analog or Mixed- Signal Circuit OK!⒋键入工程项目名exa1;⒌在设计项目创建方式选择对话下,选中●Create a blank pro OK!⒍画一直线,将建立空白的图形文件(exa1.sch)存盘。
二、画电路图(以单级共射放大电路为例,电路如图一所示)⒈打开库浏览器选择菜单Place/Part → Add Library提取:三极管Q2N2222(bipolar库)、电阻R、电容C(analog库)、电源VDC(source库)、模拟地0/Source、信号源VSIN。
⒉移动元、器件。
鼠标选中元、器件并单击(元、器件符号变为红色),然后压住鼠标左键拖到合适位置,放开鼠标左键即可。
⒊删除某一元、器件。
鼠标选中该元、器件并单击(元、器件符号变为红色),选择菜单Edit/delete 。
⒋翻转或旋转某一元、器件符号。
鼠标选中该元、器件并单击(元、器件符号变为红色),可按键Ctrl +R 即可。
⒌画电路连线选择菜单中Place/wire,此时将鼠标箭头变成为一支笔(自己体会)。
⒍为了突出输出端,需要键入标注Vo 字符,选择菜单Place/Net Alias → Vo OK!三、修改元、器件的标号和参数⒈.用鼠标箭头双击该元件符号(R 或C),此时出现修改框,即可进入标号和参数的设置。
基于Multisim的单极共射放大电路的仿真设计
基于Multisim的单极共射放大电路的仿真设计齐龙友( 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011)指导教师:王鹏摘要: 随着计算机技术的发展,计算机辅助分析与设计在电子电路的设计中得到越来越广泛的应用。
文章叙述了利用Multisim软件对NPN型三极管进行输出特性曲线测试的方法和步骤,及对基本共射放大电路进行静态和动态分析的方法和设计过程。
关键词: Multisim,单极共射放大电路,仿真设计一、引言传统的电子线路分析主要是根据经验和成熟的电路数据来分析、计算、判断,若想更进一步地得到电路的相关数据或波形等参数,则需要搭建试验电路来进行测试,但这种方法费用高、效率低。
随着计算机技术的发展,采用计算机仿真来代替实际的实验电路,可以大大减少工作量,提高工作效率,还能保持仿真过程中产生的大量数据、图形,为电子线路整体分析与改进提供方便。
实验所需时间较长,加上仪器本身的缺陷,所采集到的数据量较少且误差较大, 使用Multisim软件能很好的解决这些问题,它具有直观的图形界面、丰富的元器件库、丰富的测试仪器、完备的分析手段和强大的仿真能力等特点。
Multisim 软件用虚拟的元件搭建各种电路、用虚拟的仪表进行各种参数和性能的测试。
本文将以三极管的单极共射放大电路为例,用Multisim 进行单极共射放大电路的性能设计并进行分析。
二、Multisim相关介绍1 Multisim简介Multisim是加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technoligics简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力,它以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
单级共射放大电路实验报告
单级共射放大电路实验报告实验目的:本次实验旨在了解单级共射放大电路的工作原理和特点,通过实验掌握该电路的调试方法和测量技巧,提高学生的电路分析和设计能力。
实验原理:单级共射放大电路是一种常用的晶体管放大电路,它具有输入阻抗高、输出阻抗低、电压放大系数大等优点。
该电路的原理图如下所示:搭建电路:为了实现该电路的正常工作,我们需要准备以下元器件和设备:元器件:晶体管2N3904;电容器C1、C2;电阻R1、R2、R3;射极电阻RL。
设备:函数信号发生器;直流电源;示波器;万用表。
接下来,我们按照原理图搭建出如下电路:调试电路:搭建好电路之后,我们需要进行调试。
具体步骤如下:1. 调整直流工作点将电源输出电压调整为2V左右,观察示波器上的波形,调整可变电阻R1,使得直流工作点在Collector特性曲线的下降区域,同时保证该点的电压符合晶体管的工作条件。
2. 选择信号调节函数信号发生器,选择适当的信号源,要保证电路在输出信号时正常工作。
我们可以选择一个1kHz的正弦信号作为输入信号。
3. 测量电压放大系数使用万用表测量电路的输入电压Vi和输出电压Vo,计算出电压放大系数Av=Vo/Vi。
通过多组数据计算平均值,得到最终的电压放大系数。
4. 测量输入输出阻抗使用万用表测量输入阻抗Ri和输出阻抗Ro,记录下相应数据,并结合电路特性进行分析。
实验结果和分析:本次实验得出的数据如下:直流工作点:Uc=1.84V,Ic=1.8mA,Ue=580mV,Ie=1.8mA。
电压放大系数:Av≈55。
输入阻抗:Ri≈1.5kΩ。
输出阻抗:Ro≈200Ω。
通过以上数据可以得出以下分析结果:1. 该电路的输入阻抗较高,表明它能够很好地接受信号源的输入信号。
2. 该电路的输出阻抗较低,表明它能够很好地输出信号,能够在下一级电路中起到良好的负载作用。
3. 该电路的电压放大系数较大,表明它能够很好地增强输入信号,同时保证输出信号的稳定性。
实验二_单级共射放大电路实验
实验二_单级共射放大电路实验实验二单级共射放大电路实验原理图2,1为电阻分压式工作点稳定单管共射放大电路实验原理图。
它的偏置电路采用R和R组B1B2成的分压电路,并在发射极中接有电阻R,以稳定放大电路的静态工作点。
当在放大电路的输入端加E入输入信号u后,在放大电路的输出端便可得到一个与u相位相反,幅值被放大了的输出信号u,ii0从而实现了电压放大。
RP1 RC1100K 2KR B114.7K 47µF 47µFR B1210K 510C 3R E151图2,1 共射极单管放大电路实验电路在图2,1电路中,当流过偏置电阻R和R 的电流远大于晶体管T 的 B1B2 基极电流I时(一般5,10倍),则它的静态工作点可用下式估算: BRB1U,U BCCR,RB1B2U,UBBEI,,IECR EU,U,I(R,R) CECCCCE电压放大倍数R // RCLA,,β Vrbe输入电阻R,R// R// r iB1 B2 be实验二单级共射放大电路输出电阻R?R OC由于电子电路件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。
在设计前应测量所用元电路件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大电路的静态工作点和各项性能指标。
一个优质放大电路,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。
因此,除了学习放大电路的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。
放大电路的测量和调试一般包括:放大电路静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大电路各项动态参数的测量与调试等。
1、放大电路静态工作点的测量与调试1)静态工作点的测量测量放大电路的静态工作点,应在输入信号u,0的情况下进行,即将放大电路输入端与地端i短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流I以及各电极C对地的电位U、U和U。
一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压U或U,然后算出BCEECI的方法,例如,只要测出U,即可用 CEUU,UECCCI,I,I, 算出I(也可根据,由U确定I), CCCCECRREC同时也能算出U,U,U,U,U,U。
模电实验单级共射放大电路
模电实验单级共射放⼤电路单极共射放⼤电路⼀、实验⽬的(1)掌握⽤Multisim 13 仿真软件分析单极放⼤电路主要性能指标的⽅法。
(2)熟悉掌握常⽤电⼦仪器的使⽤⽅法,熟悉基本电⼦元器件的作⽤。
(3)学会并熟悉“先静态后动态”的电⼦线路的基本调试⽅法。
(4)分析静态⼯作点对放⼤器性能的影响,学会调试放⼤器的静态⼯作点。
(5)掌握放⼤器的放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻及最⼤不失真输出电压的测试⽅法。
(5)测量放⼤电路的频率特性。
⼆、实验原理1.基本电路电路在接通直流电源CC V ⽽未加⼊输⼊信号时(通过隔直流电容1C 将输⼊端接地),电路中产⽣的电流、电压为直流量,记为BEQ V ,CEQ V ,BQ I ,CQ I ,由它们确定了电路的⼀个⼯作点,称为静态⼯作的Q 。
三极管的静态⼯作点可⽤下式近似估算:)7.0~6.0(=BEQ V V 硅管;(0.2~0.3)V 锗管()e c CQ CC CEQ R R I V V +-=CC P BQ V R R R R V 212++= EBEQBQ EQ CQ R V V I I -=≈βCQ BQ I I =2.静态⼯作点的选择放⼤器静态⼯作点的选择是指对三极管集电极电流C I (或CE V )的调整与测试。
在晶体管低频放⼤电路中,静态⼯作点的选择及稳定具有举⾜轻重的作⽤,直接关系到放⼤电路能否正常可靠地⼯作。
若⼯作点偏⾼(C I 放⼤),则放⼤器在加⼊交流信号以后易产⽣饱和失真,此时输出信号o u 的负半周将被削底;若⼯作点偏低,则易产⽣截⽌失真,即o u 的正半周被削顶(⼀般截⽌失真不如饱和失真明显)。
这些情况都不符合不失真放⼤的要求。
所以在选定⼯作点以后还必须进⾏动态调试,即在放⼤电路的输⼊端加⼊⼀定的输⼊电压i u ,并检查输出电压o u 的⼤⼩和波形是否满⾜要求。
如不满⾜,则应调节静态⼯作点的位置。
还应说明的是,上⾯所说的⼯作点“偏⾼”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度⽽⾔。
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用户界面在众多得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得青睐。
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、电路测试得虚拟仿真软件。
Multisim来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive ImageTechnologies,简称IIT公司)推出得以Windows为基础得仿真工具,原名EWB。
IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真与设计得EDA工具软件ElectronicsWork 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,NationalInstruments)公司收购,软件更名为NI Multisim,Multisim经历了多个版本得升级,已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本,9版本之后增加了单片机与LabVIEW虚拟仪器得仿真与应用。
下面以Multisim10为例介绍其基本操作。
图1-1就是Multisim10得用户界面,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1-2Multisim菜单栏其中,Options菜单下得GlobalPreferences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。
单级共射放大电路实验报告
单级共射放大电路实验报告实验目的,通过搭建单级共射放大电路,了解其工作原理和特性,并通过实验验证其放大功能和频率响应。
实验仪器和器材,示波器、信号发生器、直流稳压电源、电阻、电容、三极管等。
实验原理,单级共射放大电路是一种常用的放大电路,其工作原理是利用三极管的放大特性,将输入信号进行放大。
在单级共射放大电路中,输入信号通过输入电容耦合到基极,经过输入电阻进入三极管的基极,通过基极-发射极间的电流放大作用,输出到负载电阻上,实现信号放大。
实验步骤:1. 按照电路图连接实验电路,注意接线正确,电路连接紧密。
2. 调节直流稳压电源,使其输出电压为所需工作电压。
3. 调节信号发生器,输入所需频率和幅值的正弦信号。
4. 连接示波器,观察输入信号和输出信号的波形,记录波形特点和参数。
5. 调节信号频率和幅值,观察输出信号的变化,记录频率响应曲线。
实验结果:经过实验观察和记录,我们得到了以下实验结果:1. 输入信号和输出信号的波形基本一致,幅值经过放大。
2. 随着输入信号频率的增加,输出信号的幅值有所下降,频率响应存在一定的衰减。
实验分析:通过实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 单级共射放大电路具有信号放大的功能,能够将输入信号进行放大。
2. 由于电容和电感元件的存在,单级共射放大电路存在一定的频率响应特性,随着频率的增加,放大倍数会有所下降。
实验总结:本次实验通过搭建单级共射放大电路,验证了其放大功能和频率响应特性。
同时,通过观察实验现象和分析实验结果,加深了对单级共射放大电路的工作原理和特性的理解。
在今后的学习和工作中,我们将更加熟练地运用单级共射放大电路,并加深对其特性的认识。
实验存在的不足和改进方向:在实验过程中,我们发现了一些不足之处,比如实验中可能存在的误差、实验数据的不够精确等。
因此,我们需要在以后的实验中加强对实验过程的控制,提高实验数据的准确性和可靠性。
通过本次实验,我们对单级共射放大电路有了更深入的了解,也为以后的学习和工作积累了宝贵的经验。
单管共射放大电路的仿真实验报告
单管共射放大电路的仿真:学号:班级:仿真电路图介绍及简单理论分析电路图:电路图介绍及分析:上图为电阻分压式共射极单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号ui后,在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反,幅值被放大了的输出信号uo,从而实现了电大的放大。
元件的取值如图所示。
静态工作点分析(bias point):显示节点:仿真结果:静态工作点分析:VCEQ=1.6V, ICQ≈1.01mA,I BQ= ICQ/ ß电路的主要性能指标:理论分析:设ß=80,VBQ =2.8vVEQ=VBQ-VBEQ=2.1vrbe≈2.2kΩRi=1.12kΩ,Ro≈8.3 kΩAu=-βRL’/rbe=56.7仿真分析:输入电阻:输出电阻:Ri=0.86kΩRo≈9.56 kΩ输入电压:输出电压:则A u=51.2在测量电压放大倍数时,A u=-βR L’/r be,根据此公式计算出来的理论值与实际值存在一定的误差。
引起误差的原因之一是实际器件的β和r be与理想值80和200Ω有出入。
在测量输入输出阻抗时,输出阻抗的误差较小,而输入阻抗的误差有些大,根据公式R i=R B// r be,理论值与实际值相差较大应该与β和r be实际值有很大关系。
失真现象:1.当Rb1,Rb2,Rc不变时,Re小于等于1.9 kΩ时,会出现饱和失真当Re大于等于25 kΩ时,会出现较为明显的截止失真2.当Rb1,Rb2, Re不变时,Rc大于8.6 kΩ时,会出现饱和失真3.当Rb1, Rc, Re不变时,Rb2大于10.4 kΩ时,会出现饱和失真当Rb1, Rc, Re不变时,Rb2小于5.6 kΩ时,会出现截止失真4.当Rb2, Rc, Re不变时,Rb1小于32 kΩ时,会出现饱和失真动态最大输出电压的幅值:改变静态工作点,我们可以看到有波形出现失真。
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。
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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
实验报告一 单极放大电路的设计与仿真
实验报告一单极放大电路的设计与仿真1.实验目的(1)使用Multisim软件进行原理图仿真。
(2)掌握仿真软件调整和测量基本放大电路静态工作点的方法。
(3)掌握仿真软件观察静态工作点对输出波形的影响。
(4)掌握利用特性曲线测量三极管小信号模型参数的方法。
(5)掌握放大电路动态参数的测量方法。
2.实验内容1. 设计一个分压偏置的单管共射放大电路,要求信号源频率5kHz(峰值10mV),负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点(调节电位计),使电路输出信号不失真,并且幅度最大。
在此状态下测试:①电路静态工作点值;②三极管的输入、输出特性曲线和β、rbe、rce值;③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;④电路的频率响应曲线和fL、fH值。
3.实验步骤单管共射放大电路示意图图1.1(1)非线性失真分析放大器要求输出信号和输入信号之间是线性关系,不能产生失真。
由于三极管存在非线性,使输出信号产生了非线性失真。
从三极管的输出特性曲线可以看出,当静态工作点处于放大区时,三极管才能处于放大状态;当静态工作点接近饱和区或截止区时,都会引起失真。
放大电路的静态工作点因接近三极管的饱和区而引起的非线性失真称为饱和失真,对于NPN管,输出电压表现为顶部失真。
不过由于静态工作点达到截止区,三极管几乎失去放大能力,输出的电流非常小,于是输出电压波形也非常小,因此有时候很难看到顶部失真的现象,而只能观察到输出波形已经接近于零。
①饱和失真由于饱和失真的静态工作点偏高,也就是IBQ的值偏大,所以调小滑动变阻器至0%时产生饱和失真,信号幅度最大时的输出信号波形图如下:图1.32.截止失真调节滑动变阻器,增加基极偏置电阻,那么基极的电流IB逐渐减小,同时集电极电流也逐渐减小并趋于零,从而使得集电极的电位越发接近直流电源VCC,三极管近似于短路。
单级共射放大电路
实验一 单级共射放大电路一、实验目的1.熟悉电子元器件和模拟电子实验箱。
2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。
3.学习测量放大电路Q 点,A v ,r i ,r o 的方法,了解共射电路的特性。
4.理解放大电路的动态性能。
二、实验仪器1.模拟电子实验箱 2.低频信号发生器 3.交流毫伏表 4.示波器 5.万用表三、预习要求1.复习三极管及单管放大电路的工作原理。
2.了解放大电路静态和动态测量方法。
四、实验概述图1.1为电阻分压式工作点稳定单管共射放大电路。
它的偏置电路采用R b 和R b2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R e ,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号U i 后,在放大器的输出端便可得到一个与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。
注意:图1.1所示电路中,R 1、R 2为分压衰减电路,除R 1、R 2以外的电路为放大电路。
U o A U s图1.1 工作点稳定的放大电路之所以采取这种结构,是由于一般信号源在输出信号小到几毫伏时,会不可避免的受到电源纹波影响出现失真,而大信号时电源纹波几乎无影响,所以采取大信号加R 1、R 2衰减形式。
1.输入电阻的定义为电路的输入电压U i 与输入电流I i 之比,即r i =iiI U r i 为从电路输入端看进去的交流等效电阻,r i 愈大,则电路从信号源取用电流I i 愈小,电路获得的U i 愈大。
2.输出电阻的定义为负载R L 开路,且信号源电压U s =0(但保留其内阻R s ),从输出端看进去的等效电阻。
即输出端开路时,采用戴维南定理求得等效电源内阻。
即r o =ooI U (U s =0,R L = ) r o 为从电路输出端看进去的交流等效电阻,r o 愈小,则电路接上负载后,输出电压下降愈少,即带负载能力愈强。
五、实验内容1.静态测量与调整按图1.1接线(不用接入由R 1、R 2组成的分压衰减电路),确认无误后接通电源,调整R p 使U e =2.2V ,测量电路的静态工作点的相关值(I b 、I c 、U ce ),在这里,为了测量的方便,我们只需测出三极管的三个脚对地的电压,也就是U e 、U b 、U c ,就可以相应推导出Q 点值。
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实验二、单级共射放大电路的设计
一、实验目的
1.掌握共射放大器电路的设计方法
2.掌握如何设置放大电路的静态工作点及其调试方法
3.学习放大电路性能指标
4.观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及最大不失真电压、
以及频率响应的测量方法
5.进一步熟悉函数发生器、等常用仪器的使用方法
6.进一步熟悉晶体管参数的测试
7.了解负反馈对放大电路性能的影响
二、实验仪器与器件:
直流稳压电源、万用电表、双踪示波器、交流毫伏表、直流毫安表、频率计、三极管、电阻器、电容器、电位器若干。
三、实验原理:
连接电路图如下图,并测量相关数据,了解单级共设放大电路
四、实验内容
1.静态工作点的调整与测量:
将R L开路;在接通电源钱,将R b2调至最大,并使u i=0.调节R b2测量相应数据填入下表
仿真值 测量值 计算值
U B (V ) U E (V) U C (V)
R b2(k Ω)
U B (V ) U E (V) U C (V)
R b2(k
Ω)
U BEQ (V) U CEQ (V) I CQ (V)
4.221 3.560
5.583 25 4.269 3.542 5.720 22.496 0.727 2.211 3.14 3.101 2.456 7.564 40 3.277 2.553 7.5 37.49 0.724 5.014 2.25 1.976
1.351 9.556
72
2.040
1.333 9.74
63.7
0.707
8.34
1.13
2.观察静态工作点对输出波形失真的影响:
调节函数信号发生器找到最大不失真输入电压,然后观察u O 输出波形,判断失真情况以及管子工作状态填入下表
U CE (V )
u o 波形
仿真波形
失真情况 管子工作
状态
2.833
饱和失真 饱和区 5.014
无失真情况 放大区 8.34
截止失真 截止区 3.电压放大倍数的测量
将频率为1kHz 、u i =300mV (参考)的正弦信号作为输入信号,用交流毫伏表测量U i 和U o 有效值,用示波器观察输入输出电压的波形,把测量结果记入下表
U i =248mV
R C (k Ω) R L (k
Ω) U O (V )
A u 观察记录一组u o 和u i 波形
仿真图
2 ∞ 2.628 -10.51
2
1 ∞ 1.321 -5.284 2
2
1.321 -5.284
4.观察静态工作点对电压放大倍数的影响
将R L 开路,R C =2k 欧姆,输入适当u i 。
改变R b2,将数据填入下表
U i =106.06mV U CE (V) 3.23 4.11 5.02 6.08 6.93 U O (V)
1.82 1.79 1.78 1.73 1.69 A u
-17.17
-16.89
-16.78
-16.32
-15.94
注意:测量U CE 时它是静态参数。
5.输入电阻和输出电阻的测量
输入端开关打开,用交流毫伏表测量U i 和U s ,计算输入电阻
R i =U i /I i =R s *U i /(U s -U i )
闭合输入端开关,打开和闭合输出端开关,用交流毫伏表测量U L 和U O ,计算输出电阻 R O =(U O /U L -1)*R L
U i U s R i U L U O R O
28mV 37mV 3.11kΩ304mV 609mV 2kΩ
6.最大不是真输出电压V opp的测量
同时调节输入信号的幅度和电位器R b2,用示波器和交流毫伏表测量填表
U CE(V) U I(mV) U O(V) V opp
6.89 238 1.98 5.36
7.幅频特性的测量
采用主点法进行测量,填表。
f(kHz) 1 10 100 200 300 400 500 1000 2000 uo(mV) 306 298 273 244 215 178 162 95 33.5 ui 34.4 33.8 33.5 33.2 33.8 33.5 33.9 34.6 21.8 Au -8.9 -8.82 -8.15 -7.35 -6.34 -5.31 -4.78 -2.75 -1.54 由表知0.707A um=-6.293
所以上限截止频率应接近于表中第五组数据,上限截止频率约为300kHz
五、设计题
U O=R s//R c*(1+β)I i
U i=[(1+B)*R e+R b]I i
当R e=0时A u=U o/U i≈β放大倍数可大于等于80。
设计上图,将R c增大改变工作点,R b 减小增大基极电流防止失真。
六、思考题
1.当调节偏置电阻R b2,使放大器输出波形出现饱和或截止失真时,晶体管的管压降V CE
怎样变化?
当电阻增大时,管压降增大,电阻减小时,管压降减小
2.分别增大或减小R b2、R c、R L、R e及电源电压V cc,对放大器的静态工作点Q及性能指标
有何影响?为什么?
增大R b2使Q点过高,出现截止失真;减小R b2使Q点过低,出现饱和失真;因为过高导致基极电压过高,导致发射极电压过高,容易失真。
增大R c使Q点过高出现截止失真,减小R c使Q点过低,出现饱和失真;因为I b一定时I
一定,当R c减小时,U CEQ增大;减小时相反。
c
R
和R C在静态电路中相当于开路;在动态电路中是并联关系,情况和Rc一样。
L
增大或减小Re使Q点过高或过低,出现截止失真或饱和失真,因为U EQ由U b决定,Re增大导致Ie减小,U CEQ增大;减小时相反。
增大或减小Vcc会增大或减小最大不失真电压,因为减小使Ui相对电路来说变化更大,而电路静态工作点更低,更容易失真;增大时相反。
3.调整静态工作点时,R b2要用一固定电阻与电位器相串联,而不能直接用电位器,为什
么?
以免电位器调节至0Ω。
4.在测量放大倍数时,为什么使用毫伏表、而不是万用表?怎样测量R b2阻值?
交流毫伏表可以测量更大带宽的交流信号,而万用表是为公频设计的。
将R b2从电路中取出测量,不可直接在电路中测量。
5.测量输入电阻时,选取的串入电阻过大或过小,会出现测量误差,试分析误差原因。
电阻过大会使电流过小,影响电路特性,电阻过小会使分压过小,从而设备测量时出现误差。
七、心得体会
仿真的数据必须是有意义的数据,比如仿真时应先将不是真的情况测量完毕再开始仿真失真的情况,而不是只仿真一种情况;另外,出现问题首先要冷静,然后思考问题出现在哪里,然后解决它。