北航电子电路设计训练模拟部分实验报告
电子电路仿真实验报告
电子电路仿真实验报告
本次实验是一次电子电路的仿真实验，旨在通过使用电路仿真软件进行电路实验的模拟，通过对模拟的数据和仿真结果进行分析和总结，进一步掌握电子电路的实验知识和技能，在理论和实践中加深对电子电路的理解和掌握。
实验一：开关电源
1.实验目的
掌握开关电源基本工作原理，理解电源的稳压和稳流的基本原理，掌握开关电源的设
计和布局方法。
2.实验步骤
（1）根据实验手册，搭建开关电源电路，包括开关电源 IC、滤波电感、电容、稳流
二极管和稳压二极管。
（2）进行仿真实验，记录各个参数数据。
（3）分析实验结果，了解电源电路的工作原理和性能。
3.实验结果分析
（1）开关频率：在实验中，我们通过改变开关频率，观察电路的输出。
结果表明，当开关频率增加时，电路的效果也增强。
（2）输出电压：在实验中，我们对电路的输出电压进行了测量，结果表明，当输入电压较高时，输出电压也较高；当输入电压较低时，输出电压也较低。
4.实验总结
开关电源是一种高效率、小体积、轻量化的电源，广泛应用于电子产品中，是电子领
域不可或缺的核心器件之一。
掌握开关电源的设计和布局方法，对于我们理解和掌握电子
电路的原理和技术具有重要的意义。
通过本次实验，我们加深了对开关电源的理解和掌握，为日后的学习和实践打下了基础。
北航电力电子实验报告
电力电子实验报告学号12031006王天然实验一功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究一．实验目的：1．熟悉MOSFET主要参数的测量方法2．掌握MOSEET对驱动电路的要求3．掌握一个实用驱动电路的工作原理与调试方法二．实验设备和仪器1．NMCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与PWM波形发生器部分2．双踪示波器3．安培表（实验箱自带）4．电压表（使用万用表的直流电压档） 三．实验方法1．MOSFET 主要参数测试 （1）开启阀值电压V GS(th)测试开启阀值电压简称开启电压，是指器件流过一定量的漏极电流时（通常取漏极电流I D =1mA)的最小栅源极电压。
在主回路的“1”端与MOS 管的“25”端之间串入毫安表（箱上自带的数字安培表表头），测量漏极电流I D ，将主回路的“3”与“4”端分别与MOS 管的“24”与“23”相连，再在“24”与“23”端间接入电压表, 测量MOS 管的栅源电压Vgs ，并将主回路电位器RP 左旋到底，使Vgs=0。
图2-2 MOSFET实验电路将电位器RP逐渐向右旋转，边旋转边监视毫安表的读数，当漏极电流I D=1mA时的栅源电压值即为开启阀值电压V GS（th）。
读取6—7组I D、Vgs，其中I D=1mA必测，填入下表中。
I D0.2 0.5 1 5 100 200 500 （mA）Vgs2.64 2.72 2.863.04 3.50 3.63 3.89 （V）（2）跨导g FS测试双极型晶体管（GTR）通常用h FE（β）表示其增益，功率MOSFET器件以跨导g FS表示其增益。
跨导的定义为漏极电流的小变化与相应的栅源电压小变化量之比，即g FS=△I D/△V GS。
★注意典型的跨导额定值是在1/2额定漏极电流和V DS=15V下测得，受条件限制，实验中只能测到1/5额定漏极电流值，因此重点是掌握跨导的测量及计算方法。
根据上一步得到的测量数值，计算gFS=0.0038ΩI D（mA）0.2 0.5 1 5 10 100 200 500Vgs（V） 2.64 2.72 2.86 3.04 3.13 3.5 3.63 3.89g FS0.0038 0.0036 0.0222 0.0556 0.2432 0.7692 1.1538DS导通电阻定义为R DS=V DS/I D将电压表接至MOS 管的“25”与“23”两端，测量U DS，其余接线同上。
模拟电子线路实验报告
模拟电子线路实验报告模拟电子线路实验报告引言：模拟电子线路是电子工程领域中的重要基础课程，通过实验可以帮助学生理解电子器件的工作原理和电路的设计方法。
本实验报告将介绍我在模拟电子线路实验中所进行的一系列实验，包括放大器电路、滤波器电路和振荡器电路。
实验一：放大器电路在放大器电路实验中，我们使用了两个常见的放大器电路：共射极放大器和共基极放大器。
共射极放大器具有较高的电压增益和输入阻抗，适用于信号放大应用。
共基极放大器则具有较低的电压增益和输出阻抗，适用于驱动低阻抗负载。
通过实验，我们验证了这两种放大器电路的性能，并观察到了它们在不同频率下的响应特性。
实验二：滤波器电路滤波器电路是电子系统中常见的电路，用于去除或选择特定频率的信号。
在实验中，我们研究了三种常见的滤波器电路：低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
通过调整电路参数和元件值，我们观察到了这些滤波器在不同频率下的截止特性和幅频响应。
此外，我们还讨论了滤波器的阶数和频率响应对电路性能的影响。
实验三：振荡器电路振荡器电路是一种能够产生稳定振荡信号的电路，常用于时钟发生器、射频发射和接收等应用中。
在实验中，我们设计和搭建了两种常见的振荡器电路：RC 相移振荡器和LC谐振振荡器。
通过调整电路参数和元件值，我们观察到了振荡器的频率稳定性和波形特性。
此外，我们还讨论了振荡器的起振条件和频率稳定性的影响因素。
实验结果与分析：通过实验，我们对放大器、滤波器和振荡器电路的性能进行了验证和分析。
我们观察到了不同电路参数和元件值对电路性能的影响，例如放大器的电压增益、滤波器的截止频率和振荡器的频率稳定性。
我们还学习到了如何根据电路需求选择合适的电路结构和元件数值，以满足特定的电路设计要求。
结论：通过模拟电子线路实验，我们深入了解了放大器、滤波器和振荡器电路的原理和性能。
我们通过实验验证了这些电路的工作特性，并学会了根据设计要求选择合适的电路结构和元件数值。
这些实验为我们今后在电子工程领域的学习和研究奠定了坚实的基础。
北航电路实验报告
实验一、组合逻辑电路一、实验目的（1）熟悉集成电路的引脚排列（2）掌握TTL门电路逻辑功能的测试方法（3）掌握TTL组合逻辑电路的实际方法，完成单元功能电路的设计（4）熟悉中规模集成电路译码器、数据译码器的性能与应用（5）掌握数字电子技术实验箱的功能及使用方法二、仪器设备（1）双踪示波器1台（2）500型万用表1台（3）数字逻辑实验箱（4）74LS00（5）74LS39（6）74LS153三、用两片74LS00自拟一个三人表决电路设三输入分别为A、B、C，当两人以上同意时发光二极管亮真值表如下1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1电路图如下：运行结果如下所示。
一人按下：二人按下：三人按下：2、设计一个三输入三输出的逻辑电路真值表如下用两个数据选择器74LS153设计电路，电路图如下：红绿灯亮：黄红灯亮：绿黄灯亮：实验二、时序逻辑电路一、实验目的（1）掌握D触发器和JK触发器逻辑功能的测试方法（2）掌握74LS161功能和引脚图，设计和实现具有一定功能的时序逻辑电路，体会不同控制端在电路设计中的作用（3）了解所用总规模集成器件的性能和应用二、仪器设备（1）双踪示波器1台（2）500型万用表1台（3）数字逻辑实验箱（4）74LS74（5）74LS20（6）74LS00（7）74LS161三、实验原理与内容1、利用2片74LS74、1片74LS20和2片74LS00设计一个4人抢答器。
电路图如下：主持人未按下抢答无效：A完成抢答其他选手按下无效：抢答完成后选手松开按钮灯保持不灭：2、利用中规模计数器74LS161实现任意进制计数器（1）用预置数置0实现七进制计数器电路图如下：计数为3的图片：计数为6的图片：,.。
北航电子电路设计verilog实验报告
北京航空航天大学Verilog实验报告学院：班级：姓名：2017年5月目录练习一:简单组合逻辑设计 (55)一、实验目的 (55)二、实验设备 (55)三、实验内容 (55)四、实验代码 (55)五、仿真结果 (55)六、实验总结 (55)选作一:设计一个字节的比较器 (77)一、实验目的 (77)二、实验设备 (77)三、实验代码 (77)四、仿真结果 (88)五、实验总结 (88)练习二简单分频时序逻辑电路的设计 (99)一、实验目的 (99)二、实验设备 (99)三、实验内容 (99)四、实验代码 (99)五、仿真结果 (99)六、实验总结 (99)选作二七段数码管译码电路 (1010)一、实验目的 (1010)二、实验设备 (1010)三、实验代码 (1010)四、仿真结果 (1111)五、实验总结 (1111)练习三：利用条件语句实现计数分频时序电路 (1212)一、实验目的 (1212)二、实验设备 (1212)三、实验内容 (1212)四、实验代码 (1212)五、仿真结果 (1313)六、实验总结 (1313)选作三：设计一个单周期形状的周期波形 (1414)一、实验目的 (1414)二、实验设备 (1414)三、实验代码 (1414)四、仿真结果 (1414)五、实验总结 (1515)练习五：用always块实现较复杂的组合逻辑 (1616)一、实验目的 (1616)二、实验设备 (1616)三、实验内容 (1616)四、实验代码 (1616)五、仿真结果 (1717)六、实验总结 (1717)选作五：运用always块设计一个8路数据选择器 (1818)一、实验设备 (1818)二、实验内容 (1818)三、实验代码 (1818)四、仿真结果 (1919)五、实验结果............................................... 错误!未定义书签。
北航_电子实习_模拟部分_实验报告试验4
仪器科学与光电工程学院电子实习A2 模拟部分实验报告实验四:集成运算放大器应用2012/5/12目录一、实验目的 (2)二、实验结果 (2)1）实验电路 (2)2）示波器观察放大倍数 (2)3）分析参考电压与输出直流信号的关系： (5)4）分析温度漂移特性： (6)5）搭建积分器，微分器，射随器电路： (7)A）积分器 (7)B）微分器 (9)C）射随器: (10)6）搭建减法器： (11)三、问题回答 (12)（1）大信号放大的特性与小信号放大特性的区别？ (12)（2）运放的重要指标有哪些？ (12)（3）运算放大器AD817本身的输入输出电阻是多少？对于整体运放电路，输入输出电阻如何估算？ (12)（4）运放的温度漂移特性如何，并试回答原因何在？ (12)（5）请分析并总结仿真结论与体会。
(13)图表目录Figure 1 实验电路 (2)Figure 2 反馈电阻Rf=1kohm (4)Figure 3 反馈电阻Rf=2kohm (4)Figure 4 偏置电压和输出饱和值 (5)Figure 5 积分器正弦输入 (7)Figure 6 积分器正弦波输入电路 (8)Figure 7 积分器方波输入 (8)Figure 8 积分器方波输入电路图 (9)Figure 9 微分器输出波形 (9)Figure 10 微分器电路结构 (10)Figure 11 射随器输入输出波形 (10)Figure 12 射随器输入输出数值 (11)Figure 13 射随器结构 (11)Figure 14 减法器结构及输出电压 (11)实验四:集成运算放大器应用一、实验目的（1）了解集成运放的内部结构及各部分功能、特点；（2）了解集成运放主要参数的定义，以及它们对运放性能的影响。
（3）掌握集成运算放大器的正确使用方法；（4）掌握用集成运算放大器构成各种基本运算电路的方法；（5）掌握根据具体要求设计集成运算放大电路的方法，并会计算相应的元件参数；（6）学习使用示波器DC、AC输入方式观察波形的方法，掌握输出波形的测量绘制方法。
北航电子电路设计训练模拟部分实验报告
北航电子电路设计训练模拟部分实验报告电子电路设计训练模拟部分实验实验报告实验一：共射放大器分析与设计1.目的:（1）进一步了解Multisim的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础。
（2）通过使用Multisim来仿真电路，测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输出波形的影响。
（3 ）加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。
（4）观察失真现象，了解其产生的原因。
■ ■ ■…- n - - ■- r f - - "一Lr-t-g-.I. .1 4l.4h.l- ■JLJIi.lb _...... vcc图1实验一电路图2.步骤：（1）请对该电路进行直流工作点分析，进而判断管子的工作状态。
（2）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。
（3）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。
（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。
（5）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
（6）请分别在30Hz、1KHz lOOKHz 4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系，并仔细观察放大倍数和相位差。
（提示：在上述实验步骤中，建议使用普通的2N2222A三极管，并请注意信号源幅度和频率的选取，否则将得不到正确的结果。
）3.实验结果及分析：（1）根据直流工作点分析的结果，说明该电路的工作状态。
由simulate->analyses->DC operating point, 可测得该电路的静态工作点为：.Ls>lOtnVrffls1000 Hz0s..............R4j.4kQ：:由V(5)>V(4)>V(2),可知，晶体管发射结导通，且发射结正偏，集 电结反偏，晶体管工作在放大状态。
(2)详细说明测量输入电阻的方法(操作步骤)，并给出其值图3输入电阻测量使用交流模式的电流表接在电路的输入端测量输入电压和输入电 流，如图所示，可得输入电阻：R +需料3碎。
北航机电仿真实验报告(附源代码以及运行结果)
机电系统设计仿真实验报告题目：基于Maple的滑块摆仿真实验程序设计院系：班级：姓名：学号：基于Maple 的滑块摆实验程序设计一、实验目的及意义通过本实验掌握Maple 仿真软件的使用方法，建立系统数学建模的思想，同时对编程能力也是一种提高。
二、实验原理与要求2.1 Maple 简介Maple 是一个具有强大符号运算能力、数值计算能力、图形处理能力的交互式计算机代数系统(Computer Algebra System)。
它可以借助键盘和显示器代替原来的笔和纸进行各种科学计算、数学推理、猜想的证明以及智能化文字处理。
Maple 这个超强数学工具不仅适合数学家、物理学家、工程师, 还适合化学家、生物学家和社会学家, 总之, 它适合于所有需要科学计算的人。
2.2 滑块摆实验要求 滑块摆由一置于光滑杆上的质量为m 的滑块A 、一质量为M 的小球B 和长度为L ，质量不计的刚性杆铰接而成，不计各处摩擦，以过A 点的水平面为零势能面，通过Lagrange 方程建立系统的运动方程，利用Maple 软件画出： 1. 滑块A 的位移x 随时间t 的变化曲线 2. 角度φ随时间t 的变化曲线 3. 滑块摆的运动动画三、实验设计及方法3.1 设计原理 设定初始条件为：m=1Kg ，M=1Kg ，g=9.8，L=2mφ(0) = 0rad, x(0) = 0m, φ’(0) = -1.3rad/s, x’(0) = 1m/s如下定义的拉格朗日方程''c p q L E E d L L DF dt q q q =-⎧⎪⎛⎫∂∂∂⎨-+= ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎩其中:q x(t)和θ(t)的自由度 D 由于摩擦而消耗的能量 F q 由自由度q 产生的力 E c 和E p系统的动能和势能 系统有两个自由度，以x 和ϕ为广义坐标，以过A 点的水平面为零势能面，系统的动能和势能分别为()()2222222112cos 2211cos 22c E mx M x l lx m M x Ml Mlx ϕϕϕϕϕϕ=+++=+++cos p E Mgl ϕ=-系统的Lagrange 方程为()22211cos cos 22c p L E E m M x Ml Mlx Mgl ϕϕϕϕ=-=++++计算出诸导数()2cos sin d L m M x Ml Ml dt x ϕϕϕϕ∂⎛⎫=++- ⎪∂⎝⎭0L x∂=∂ 2cos sin d L Ml Mlx Ml x dt ϕϕϕϕϕ⎛⎫∂=+- ⎪∂⎝⎭sin sin LMl x Mgl ϕϕϕϕ∂=--∂带入Lagrange 方程，得到系统的运动微分方程()2cos sin 0cos sin 0m M x Ml Ml l x g ϕϕϕϕϕϕϕ⎧++-=⎪⎨++=⎪⎩ 3.2程序设计流程四、实验结果与分析4.1滑块摆运动动画4.2 位移随时间变化曲线4.3 角度随时间变化曲线五、实验总结与体会此次实验成功实现了滑块摆的运动演示，并且绘制出了位移和角度随时间的变化曲线。
北航电子电路设计训练
01
模拟信号与数字信号的特点与转换。
02
模拟电路的基本单元与典型应用。
03
数字电路的基本逻辑门与组合逻辑电路。
04
时序逻辑电路与时钟信号的产生与同步。
电路板设计与布线技术
电路板的基本构成与工作原理。 布线的规则与技巧，包括线宽、间距、过孔等。
PCB板的设计流程与注意事项。 高密度互联（HDI）技术与微孔制造技术。
北航电子电路设计训 练
目录
• 电子电路设计概述 • 电子电路设计基础 • 电子电路设计流程 • 电子电路设计实践 • 电子电路设计案例分析
01
电子电路设计概述
电子电路的定义与分类
定义
电子电路是利用电子技术实现特定功能的电路系统，由电子器件和电子元件按 照一定规则连接而成。
分类
根据功能和应用领域，电子电路可以分为模拟电路和数字电路两大类。模拟电 路主要处理连续变化的模拟信号，而数字电路则处理离散的数字信号。
04
电子电路设计实践
基础实验与实践项目
基础实验
通过实验掌握电子电路的基本原理，如电压、电流、电阻、 电容、电感等。
实践项目
学生分组完成实际项目，如设计并制作一个简单的放大器或 振荡器，培养实际动手能力和团队协作精神。
创新设计与竞赛活动
创新设计
鼓励学生自主选题，发挥创新思维，进行电子电路设计。
竞赛活动
设计目标
实现无人机的稳定飞行和自主控制。
技术应用
采用加速度计、陀螺仪、GPS等传感器，结合微控制器和执行器。
设计难点
如何减小无人机在飞行过程中的振动，以及如何提高定位精度。
实现效果
成功设计出稳定的无人机飞控系统，提高了无人机的飞行性能和安全性。
北航电力电子实验报告
北航电力电子实验报告一、实验目的电力电子是指能够对电能进行控制、调节和变换的设备和技术。
本实验旨在通过对电力电子元件和电路的实际操作，了解电力电子的基本原理和工作特性，掌握电力电子技术的应用。
二、实验内容1.了解电力电子元件的工作原理和特性，包括二极管、晶闸管、MOSFET等。
2.使用电力电子元件搭建基本电力电子实验电路，包括电压倍增器、交流调压电路等。
3.对电力电子元件和电路进行实验调试，观察和测量电路中电压、电流等参数。
4.记录实验结果，撰写实验报告。
三、实验步骤1.根据实验要求和提供的材料，准备实验所需的电力电子元件和电路板。
2.根据实验指导书的要求，依次搭建不同的电力电子电路。
3.使用万用表、示波器等测试仪器，对电路中的电压、电流等参数进行测量和观察。
4.调试电路，观察电力电子元件的工作情况，并记录实验数据。
5.完成实验后，将实验所用的设备归还到指定位置，整理实验报告。
四、实验结果分析本实验以搭建电压倍增器为例，观察和测量了电压倍增器电路中的输入电压、输出电压和负载电流等参数。
通过实验发现，当输入电压为直流电压时，输出电压比输入电压高；当输入电压为交流电压时，输出电压也为交流电压，但其幅值大于输入电压。
此外，当负载电流增加时，电路中的电流也相应增加，但电压倍增器的输出稳定性有一定的局限性，不适用于所有场合。
五、实验总结通过本次实验，我深入了解了电力电子元件和电路的工作原理和特性，通过实际操作和测量，进一步加深了对电力电子技术的理解。
实验过程中，我掌握了搭建和调试电力电子电路的方法和技巧，提高了实际操作的能力。
同时，也意识到了电力电子技术在现代工程和生活中的广泛应用，对工程实践有着重要的意义。
在未来的学习和实践中，我将进一步探索和应用电力电子技术，为工程和生活提供更好的解决方案。
同时，也要不断学习和更新电力电子技术的知识，跟随科技的发展，不断提升自己的专业素养和技能水平。
北航电路实验报告
北航电路实验报告北航电路实验报告引言北航电路实验是电子信息工程专业学生必修的一门实践课程，旨在帮助学生理解和掌握电路的基本原理和实验技巧。
本文将对北航电路实验进行详细的报告和分析，以便更好地总结和应用所学知识。
实验一：电路基础实验电路基础实验是北航电路实验的第一次实践活动，通过搭建简单的电路并测量电流和电压，学生可以对电路的基本概念和特性有一个初步的了解。
首先，我们使用面包板搭建了一个简单的电路，包括电源、电阻和电流表。
然后，我们通过改变电阻的大小，测量了电路中的电流和电压。
实验结果表明，电流与电压成正比，而电阻则影响电流的大小。
实验二：交流电路实验交流电路实验是北航电路实验的第二个实践环节，通过使用交流电源和各种电路元件，学生可以研究交流电路的特性和行为。
我们首先搭建了一个简单的交流电路，包括交流电源、电感和电容。
然后，我们测量了电路中的电流和电压，并绘制了电流和电压随时间变化的波形图。
实验结果表明，电感和电容对交流电路的行为有重要影响，可以产生滤波、延时等效果。
实验三：放大电路实验放大电路实验是北航电路实验的第三个实践环节，通过使用放大器和各种电路元件，学生可以研究电路的放大效果和信号处理。
我们首先搭建了一个简单的放大电路，包括放大器、电阻和信号源。
然后，我们输入不同幅度和频率的信号，并测量输出信号的幅度和频率。
实验结果表明，放大器可以放大输入信号的幅度，同时也会对信号的频率产生一定的影响。
实验四：滤波电路实验滤波电路实验是北航电路实验的第四个实践环节，通过使用滤波器和各种电路元件，学生可以研究电路的滤波效果和频率响应。
我们首先搭建了一个简单的滤波电路，包括滤波器、电容和电阻。
然后，我们输入不同频率的信号，并测量输出信号的幅度和相位。
实验结果表明，滤波器可以对输入信号进行频率选择，滤除不需要的频率成分。
实验五：数字电路实验数字电路实验是北航电路实验的最后一个实践环节，通过使用数字电路元件和逻辑门，学生可以研究电路的逻辑运算和数字信号处理。
北航电子电路设计训练模拟部分实验报告
电子电路设计训练模拟部分实验实验报告实验一：共射放大器分析与设计1.目的：（1）进一步了解Multisim的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础。
（2）通过使用Multisim来仿真电路，测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输出波形的影响。
（3）加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。
（4）观察失真现象，了解其产生的原因。
图 1 实验一电路图2.步骤：（1）请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。
（2）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。
（3）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。
（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。
（5）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
（6）请分别在30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系，并仔细观察放大倍数和相位差。
（提示：在上述实验步骤中，建议使用普通的2N2222A三极管，并请注意信号源幅度和频率的选取，否则将得不到正确的结果。
）3.实验结果及分析：（1）根据直流工作点分析的结果，说明该电路的工作状态。
由simulate->analyses->DC operating point,可测得该电路的静态工作点为：图 2 直流工作点由V(5)>V(4)>V(2),可知，晶体管发射结导通，且发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大状态。
（2）详细说明测量输入电阻的方法（操作步骤），并给出其值。
图 3 输入电阻测量使用交流模式的电流表接在电路的输入端测量输入电压和输入电流，如图所示，可得输入电阻：7.691 3.352.295i i i U mV R k I Aμ===Ω。
（3）详细说明测量输出电阻的方法（操作步骤），并给出其值。
北航电子电路设计训练数字部分实验报告
2014-2015-2-G02A3050-1 电子电路设计训练（数字EDA部分）实验报告（2015 年6月24 日）仪器科学与光电工程学院目录目录 (1)实验一、简单组合逻辑和简单时序逻辑 (4)1.1 实验任务1——简单组合逻辑 (4)1.1.1 实验要求 (4)1.1.2 模块的核心逻辑设计 (4)1.1.3 测试程序的核心逻辑设计 (5)1.1.4 仿真实验关键结果及其解释 (6)1.2 实验任务2——简单时序逻辑 (7)1.2.1 实验要求 (7)1.2.2 模块的核心逻辑设计 (8)1.2.3 测试程序的核心逻辑设计 (8)1.2.4 仿真实验关键结果及其解释 (9)1.3 实验小结 (9)实验二、条件语句和always过程块 (10)2.1 实验任务1——条件语句实现计数分频时序电路 (10)2.1.1 实验要求 (10)2.1.2 模块的核心逻辑设计 (10)2.1.4 仿真实验关键结果及其解释 (13)2.2 实验任务2——always块实现较复杂的组合逻辑电路 (14)2.2.1 实验要求 (14)2.2.2 模块的核心逻辑设计 (14)2.2.3 测试程序的核心逻辑设计 (15)2.2.4 仿真实验关键结果及其解释 (16)2.3 实验小结 (17)实验三、赋值、函数和任务 (18)3.1 实验任务1——阻塞赋值与非阻塞赋值的区别 (18)3.1.1 实验要求 (18)3.1.2 模块的核心逻辑设计 (18)3.1.3 测试程序的核心逻辑设计 (19)3.1.4 仿真实验关键结果及其解释 (21)3.2 实验任务2——在Verilog HDL中使用函数 (21)3.2.1 实验要求 (21)3.2.2 模块的核心逻辑设计 (21)3.2.3 测试程序的核心逻辑设计 (24)3.2.4 仿真实验关键结果及其解释 (26)3.3 实验任务3——在Verilog HDL中使用任务（task） (27)3.3.1 实验要求 (27)3.3.2 模块的核心逻辑设计 (27)3.3.4 仿真实验关键结果及其解释 (29)实验四、有限状态机 (30)4.1 实验任务1——利用有限状态机进行时序逻辑的设计 (30)4.1.1 实验要求 (30)4.1.2 模块的核心逻辑设计 (30)4.1.3 测试程序的核心逻辑设计 (31)4.1.4 仿真实验关键结果及其解释 (32)4.2 实验任务2——串行数据采样器 (33)4.2.1 实验要求 (33)4.2.2 模块的核心逻辑设计 (34)4.2.3 测试程序的核心逻辑设计 (37)4.2.4 仿真实验关键结果及其解释 (41)4.3 实验小结 (42)实验一、简单组合逻辑和简单时序逻辑1.1 实验任务1——简单组合逻辑1.1.1 实验要求实验代码提供的是一个可综合的数据比较器。
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电子电路设计训练模拟部分实验实验报告实验一：共射放大器分析与设计1.目的：（1）进一步了解Multisim的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础。
（2）通过使用Multisim来仿真电路，测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输出波形的影响。
（3 ）加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。
（1）请对该电路进行直流工作点分析，进而判断管子的工作状态。
（2）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。
（3）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。
（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。
（5）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
（6）请分别在30Hz 1KHz 100KHz 4MHz和100MHZ这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系，并仔细观察放大倍数和相位差。
（提示：在上述实验步骤中，建议使用普通的2N2222A三极管，并请注意信号源幅度和频率的选取，否则将得不到正确的结果。
）3.实验结果及分析：（1）根据直流工作点分析的结果，说明该电路的工作状态。
由simulate->analyses->DC operating point, 可测得该电路的静态工作点为：File Edit Vietw Graph Trace Cun&r Legend Tools Help瞎冏|卑*腌爲I甜昌也■ 16儿人I題®愆晳團轡G DC Operating Point | DC Operattig Point DC Operating Point |exp1DC Operating Point图2直流工作点由V(5)>V(4)>V(2),可知，晶体管发射结导通，且发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大状态。
(2)详细说明测量输入电阻的方法(操作步骤)，并给出其值。
图3输入电阻测量使用交流模式的电流表接在电路的输入端测量输入电压和输入电流，如图所示，可得输入电阻：R十二眾阶 3.35小(3)详细说明测量输出电阻的方法(操作步骤)，并给出其值分别测量空载时的输出电压U i 和带载时的输出电压U 2，得到输出电阻:(4) 详细说明两种测量幅频、相频特性曲线的方法(操作步骤) 。
a.利用软件右侧栏的Bode Plotter 测量幅频、相频特性曲线，将输入 端连接仪器IN 端，输出端连接仪器 OUT 端，共地后点击运行，得出幅频、 相频特性曲线，如下图。
vcc^■JV ...........AC HOMOhinlOmVrms■C2■■■ ：10DuE图4输出电阻测量-1)R L=2.9212Bode Plotter-XEPl图5幅频特性曲线①prx-LIb TOIAIl BCD P100 応乂V0b.禾U用软件的交流分析功能测得电路的幅频、相频特性曲线。
选择simulate->analyses->AC Analysis ，添加仿真输出点后，选择simulate ，可得幅频、相频特性曲线，与前面用仪表测量得到的频率特性曲线相同。
Grapher View旦勺X為71曲亘也及I込几人©◎型画酸飽TBode Plotter'XBP11 AC Analysis ] AC Analysis ] AC Analysis 人匚Analysis |exp1AC Analysis丄_____________________________________________ ___________Trace: V(7)图7交流分析频率特性(5)根据得到的幅频特性曲线，禾U用作图器的标尺功能，指出该电路的f L和f H (3dB)。
根据图5可得幅频曲线最高点为17.794Hz，分别找两侧比最大值衰减图6相频特性曲线3dB的频率值，如下图所示，可以得到 f^ 98.58Hz, f^ 2.26MHzBode Plotter-XBPl2.26 MHz14.772 dB+ In + Out图8 f L测量图9 f H测量(6)将得到的30Hz 1KHz 100KHz 4MHz和100MHz这5个频点的输入和输出关系和刚才得到的幅频、相频特性曲线对比，你有何看法？T T rara Tme Chrnief A匚hanrd B f 1I』™ ra4LD45 佃H.Q45fflV15-393 mV Reverse |T244-215 ms 12.5^DfflV13-S69IHV1曲.mi 3.172 ms -1505 m¥OscirkKcope ■焙ClTirt^baseSc^es：ID rnsjOiv0丽B.A硒ChartneJ ASc^e; 10 HI V J D TV Vpos, (p™)：; 0 阳Q反1Chanel BStaler 10 mVjDiv fpos-(piv)； 0 i疋帀i匠丁-~lTrijg&f引竽；｛2® [ A「Level; 0 厂Type「Sr>fliEirt.trigg^-图 11 1KHz 图 12 100KHz 图 13 4MHz图 14 100MHz从上表中可以看出，测得的放大倍数与相位差与前面所测的幅频、相频特性曲线相符。
（7）请分析并总结仿真结论与体会。
这是我们电子电路设计训练的第一次实验，第一次接触Multisim，感受到了该软件在电路分析中的强大功能，也把模电课上所学的东西用于实践，因此对知识有了更深的理解。
本次实验中，对于实验操作，收获最大的地方是要注意用仪表测量时哪些情况该用直流、哪些情况该用交流，选择错误就无法得到正确的实验结果。
实验二：射级跟随器分析与设计1.目的：通过使用Multisim 来仿真电路，测试如图2所示的射随器电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输入输出特性的影响。
图15实验二电路图2.步骤：（1）请对该电路进行直流工作点分析，进而判断管子的工作状态。
（2）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。
（3）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。
（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。
（5）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
（6）用瞬态分析法分析其电压跟随器特性，随意改变负载电阻阻值，观察输出特性有何变化。
3.实验结果（1）请对该电路进行直流工作点分析，进而判断管子的工作状态。
用仿真-分析-直流工作点分析，得到的结果如下图所示。
V5）>V W>V（2）晶体管发射结导通，发射结正偏、集电结反偏，故晶体管工作在放大状态。
:_LW二计::T ：：：'i卫伽如图, 需 Grapher ViewFile Edit View Graph Trsce 匚 urscr Legend Tools Help3 ol x 館 m -Osdlloscope-XSCl ] Osdlloscope-XSC 1 | Osdllosoope-XSC 1 兀 Qperatng Point* | 卜exp2DC Operating Point图16直流工作点(2) 请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。
5*■ ■ Cl ■10pF'图17输入电阻测量在输入端连接交流电表，得到输入电阻: 他、T81k 「 I i 1.018」A (3)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。
分别用交流电压表测量空载时的输出电压 U i 和带载时的输出电压U 2，如下图所示。
可以得到输出电阻 R o-1)R^26.111 U 21^-000mIpniVrrii is fFAC IQMOhnr..... C 2 •宀DR4 WuF 53kDSelected DisgramiDC Operating Point可以看到，射极跟随器的输入电阻较大，输出电阻较小，因此在电路中常用于阻抗匹配。
A€ -lOMOhrn10pF :U1图18输岀电阻测量AC lOMOhm(4)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。
利用Bode Plotter仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线：图19幅频特性曲线apa c Bes图20相频特性曲线(5)请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
File Edit View Graph Triace Cursor Legend Tools Help 鼻 Grapher View色二iQX &£ e 1 M 口］也0凶几几睦⑥ 画刼0 A曲酸芒1豹DC op^ralmg Point \ BodE Plotter-XBP1 AC Analysis |s2_1 AC Analysis10：1 Q 0.4 46.0 460.0 4.6k 46.0k 94Q.0k 6.4M 32 0M 1.0G 100G28O JG 2£TFrequency (Hz)T race: Vf4i图21交流分析频率特性用交流分析功能得到的频率特性曲线与上面仪表测量的结果相同(6) 用瞬态分析法分析其电压跟随器特性，随意改变负载电阻阻值，观察 输出特性有何变化。
负载电阻为 4.7 k 0 时，simulate->Analysis->Transient Analysi 得到输入和 输出的关系如图22所示。
可以看到，输入和输出基本相同，具有良好的电 压跟随特性。
1.0 6.4 4&.0 4&0.0 4.&k 46.0k 540.0k 5.4M 32.0M 1.0G 1D.0G 280.0G2.8T 100.0TFrequency (Hz)—5OD.0|j 1 .OrTi 1L 5m 2.0m Time (s)2.5m3.0m/ Grapher ViewFile Edit日ph Trace Cursor Legend Took Help® ol 小和j 曲同竝・|因八去|邈◎毬陋曲朗七I 冉$ |处毎|•區 KOptraWif Point] ud« Plotttr -XBPI I AC AM 加 Tmisent AnalyEls |Is2_1mn siient Analysis20mlSelected Trace:V(4j图22瞬态分析利用Simulate->Analysis->Parameter Swee 功能对负载电阻 R A 进行参数 扫描分析，即改变负载电阻阻值，观察输出电压的变化。
从结果中可以看到, 当负载电阻较小，即与射随器的输出电阻接近时，负载电阻的变化对输出电 压有较大影响，电压跟随性能下降。