北航电子电路设计训练模拟分实验报告
北航二系模电上机实验一
实验一：共射放大器分析与设计1.实验目的（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。
2.实验步骤（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。
3.实验电路图4.实验结果分析：(1).静态分析：U ce=V1−V5=6.77429vU be=V2−V5=0.6188vI b=6.20305AI c=964.97Aβ=I cI b=155.56(2).输入电阻：R i=U ii=8573.65Ω(3).输出电阻R0=U0=1839.418744Ω(4).幅频、相频曲线波特图：由上图可知：放大倍数的最大值为33.28dB故33.28dB-3dB=30.28dB则：f l=102.563Hzfℎ=35.436MHz交流分析：(5).各频点的输入输出波形及其关系（红线为输入波形，绿线为输出波形）Ⅰ.30Hz=8.54A u=U0U iΔΦ=56.95oⅡ.1kHz=42.56ΔΦ=180oA u=U0U iⅢ.100kHz=42.71ΔΦ=180oA u=U0U iⅣ.4MHz=45ΔΦ=180oA u=U0U iⅤ.4MHzⅥ.100MHz=4.31ΔΦ=246.4o A u=U0U i总结分析：由之前幅频曲线所得结论：f l=102.563Hzfℎ=35.436MHz频率为30Hz和100MHz时，都不在通频带范围内，故产生失真。
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。
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_电子实习_数字部分实验报告
报告名称:电子电路设计训练数字部分学院：仪器科学与光电工程学院目录实验报告概述： (3)一、选做实验总结： (3)（1）补充练习2：楼梯灯设计 (3)（2）练习题6：用两种不同的设计方法设计一个功能相同的模块，完成4个数据的冒泡排序 (5)（3）练习题3：利用10MB的时钟，设计一个单周期形状的周期波形 (6)（4）练习题4：运用always块设计一个8路数据选择器 (6)（5）练习题5：设计一个带控制端的逻辑运算电路 (7)二、必做实验总结： (7)（1）练习一：简单组合逻辑设计 (7)（2）练习三：利用条件语句实现计数分频失序电路 (7)（3）练习四：阻塞赋值与非阻塞赋值得区别 (8)（4）练习五：用always块实现较复杂的组合逻辑电路 (8)（5）练习六：在verilog HDL中使用函数 (9)（6）练习七：在verilog HDL中使用任务 (9)（7）练习八：利用有限状态机进行时许逻辑设计 (10)三、实验总结及体会： (10)四、选作程序源代码 (11)（1）练习题3：利用10MB的时钟，设计一个单周期形状的周期波形 (11)（2）练习题4：运用always块设计一个8路数据选择器 (12)（3）练习题5：设计一个带控制端的逻辑运算电路 (13)（4）练习题6：用两种不同的设计方法设计一个功能相同的模块，完成4个数据的冒泡排序 (14)（5）补充练习2：楼梯灯设计 (16)图表目录Figure 1 楼梯灯任务4 (5)Figure 2 组合逻辑 (5)Figure 3 时序逻辑 (6)Figure 4 周期波形 (6)Figure 5 8路数据选择器 (6)Figure 6 逻辑运算电路 (7)Figure 7 组合逻辑设计 (7)Figure 8 计数分频时序电路 (8)Figure 9 阻塞赋值与非阻塞赋值得区别 (8)Figure 10 always块组合逻辑电路 (9)Figure 11 使用函数 (9)Figure 12 使用任务 (10)Figure 13 有限状态机 (10)电子电路设计训练（数字部分）实验报告实验报告概述：本实验报告为对四次电子电路设计训练（数字部分）实验的总结，主要包括以下四部分：第一部分为选做实验总结，主要包括每个选择实验的设计思路、运行结果、注意事项、心得体会；第二部分为必做实验总结，包括运行结果、总结、心得体会；第三部分为课程总结和体会，是对全部实验及课程的总结；第四部分为选做实验部分源代码；一、选做实验总结：（1）补充练习2：楼梯灯设计设计思路：本题给出楼梯的运行规则，并分别给与四个相应任务进行编程设计，考虑到程序的通用性及FPGA高速并行处理的优点，主要思路如下：根据运行规则（8s内和大于8s等），对每个灯的相应状态进行编程，设计时序逻辑及有限状态机；由于在总体上看，每个灯的状态变化相对独立（只有一个人上楼除外），故对每个灯编程所得到的程序代码可通用于其它灯（只需要改变相应寄存器定义即可），此即为灯控制模块，对4个不同的任务，只需设计其它部分判断逻辑，即可完成任务要求；如此设计，可大大提高程序设计效率、易用性，同时如果面对更多的灯控制需要，也可快速进行修改部署。
北航自控实验报告1
成绩北京航空航天大学自动控制原理实验报告班级学号学生姓名自动控制与测试教学实验中心实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试一、实验目的1.了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。
2.学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。
3.学习阶跃响应的测试方法。
二、实验内容1.建立一阶系统的电子模型，观测并记录不同时间常数T时的跃响应曲线，测定其过渡过程时间Ts。
2.建立二阶系统的电子模型，观测并记录不同阻尼比ζ时的跃响应曲线，测定其超调量σ%及过渡过程时间Ts。
三、实验原理1.一阶系统系统传递函数为：模拟运算电路如图1-1所示：由图1-1得在实验当中始终取R1=R2，则K=1，T=R2C取不同的时间常数T分别为：0.25、0.5、1.0。
记录不同时间常数下阶跃响应曲线，测量并记录其过渡过程时间T s，将参数及指标填在表1-1内。
2.二阶系统系统传递函数为：。
令ωn=1弧度/秒，则系统结构如图1-2所示：根据结构图，建立的二阶系统模拟线路如图1-3所示：取1,12312==C R C R 则24243421,21C R C R R R ===ζζ ζ取不同的值：0.25、0.5、0.707、1.0，观察并记录阶跃响应曲线，测量超调量σ%，计算过渡过程时间Ts ，将参数及各项指标填入表1-2内。
四、实验设备1.HHMN-1型电子模拟机一台。
2.PC 机一台。
3.数字式万用表一块。
五、实验步骤1.熟悉HHMN-1型电子模拟机的使用方法，将各运算放大器接成比例器，通电调零。
2.断开电源，按照实验说明书上的条件和要求，计算电阻和电容的取值，按照模拟线路图搭接线路，不用的运算放大器接成比例器。
3.将D/A1与系统输入端Ui 连接，将A/D1与系统输出端UO 连接（此处连接必须谨慎，不可接错）。
线路接好后，经教师检查后再通电。
4.在Windows XP 桌面用鼠标双击“MATLAB ”图标后进入，在命令行处键入“autolab ”进入实验软件系统。
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。
电子电路设计实验报告
电子电路设计实验报告
实验目的
本实验的目的是通过设计和搭建多种电子电路，验证和应用电路设计的原理和知识。
实验材料
- 电子元器件：电阻、电容、二极管、晶体管等
- 工具：示波器、万用表、电源等
实验步骤
1. 根据实验指导书给出的电路图，搭建基本电子电路。
2. 使用万用表和示波器对电路进行测量和观察。
3. 调整电路参数，观察电路的变化和性能。
4. 记录实验数据，并进行数据分析和处理。
实验结果
通过实验的搭建和观察，我们验证了电子电路设计的原理和知识。
通过调整电路参数，我们观察到了电路的不同性能表现，并记录了相应的实验数据。
实验结论
本实验对我们加深了对电子电路设计的理解，可以更好地将理
论知识应用于实际电路设计中。
同时，通过实验的数据分析和处理，我们可以得出一些结论和启示，进一步完善和优化电路设计的方法
和策略。
注意事项
- 在搭建电路时，需按照实验指导书给出的电路图进行操作。
- 在实验过程中，保持仪器的正确使用和操作。
- 记录实验数据时，要准确、清晰地记录相关数据，方便后续
的数据分析。
北航光电子技术实验报告
北航光电子技术实验报告一、实验目的本次实验旨在使学生了解光电子技术的基本原理和应用，通过实验操作加深对光电子器件特性的认识，提高学生的动手能力和实验技能，培养学生解决实际问题的能力。
二、实验原理光电子技术是研究光与电子相互作用的科学，涉及光的产生、传输、检测以及光信号处理等多个方面。
本次实验主要围绕光的产生和检测进行，使用LED作为光源，光敏电阻作为光信号的检测元件，通过测量不同条件下的光电流，了解光电子器件的工作原理和性能。
三、实验设备与材料1. LED灯2. 光敏电阻3. 电源4. 万用表5. 电阻、电容等电子元件6. 面包板及连接线四、实验步骤1. 搭建电路：在面包板上搭建一个简单的电路，将LED灯与光敏电阻串联，通过调节电源电压，使LED灯发光。
2. 测量光电流：使用万用表测量光敏电阻两端的电压，记录不同电压下的光电流值。
3. 改变光源：更换不同颜色的LED灯，重复步骤2，观察光电流的变化。
4. 光信号调制：通过改变LED灯的亮灭频率，模拟光信号的调制过程，测量光敏电阻的响应。
5. 数据记录：记录所有实验数据，包括不同光源下的光电流值，以及光信号调制时的响应情况。
五、实验结果通过实验，我们得到了以下结果：1. 不同颜色的LED灯发光时，光敏电阻的光电流值不同，其中红色LED灯下的光电流最小，蓝色LED灯下的光电流最大。
2. 随着LED灯电压的增加，光电流值呈线性增加。
3. 在光信号调制过程中，光敏电阻能够灵敏地响应光信号的变化，光电流随光信号的亮灭而变化。
六、实验分析1. 光敏电阻对不同颜色的光响应不同，这与光敏电阻的光敏材料有关，不同材料对不同波长的光敏感度不同。
2. 光电流与LED灯电压的关系表明，光电流的大小与光源的亮度成正比，即光源越亮，产生的光电流越大。
3. 光信号调制实验结果表明，光电子器件可以用于光通信领域，实现光信号的传输和处理。
七、结论通过本次实验，我们深入了解了光电子技术的基本原理和应用，掌握了光电子器件的工作原理和性能。
北航电子电路设计训练
将需求信息整理成规格说明书，作为后续设计的 依据。
电路设计与仿真验证
选择合适的电路拓扑结构
01
根据需求分析结果，选择合适的电路拓02
使用电路设计软件绘制电路原理图，包括元件符号、连接关系
和参数设置等。
仿真验证
03
通过仿真软件对设计的电路进行功能和性能验证，确保电路符
合设计要求。
元件选择与采购
根据电路设计和仿真结果，选择合适的电子元件，确保 元件的参数、封装和供应商符合设计要求。 元件选型 根据元件清单，向供应商采购所需的电子元件，确保元 件的质量和交货时间。 元件采购
电路板制作与测试
制板 PCB布局与布线 焊接与装配 测试与调试 将设计的电路原理图转移到印制电路板上，完成 电路板的制作。 将采购的电子元件焊接到电路板上，完成电路板 的装配。 使用PCB设计软件对电路板进行布局和布线，确 保元件之间的连接关系正确、可靠。 对制作的电路板进行功能和性能测试，确保电路 板符合设计要求。
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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。
单击此处添加小标题
基础实验
单击此处添加小标题
实践项目
创新设计与竞赛活动
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创新设计
单击此处添加小标题
鼓励学生自主选题，发挥创新 思维，进行电子电路设计。
单击此处添加小标题
案例二：无人机飞控系统电路设计
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。
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北航电子电路设计训练模拟部分实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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。
图 4 输出电阻测量分别测量空载时的输出电压1U 和带载时的输出电压2U ，得到输出电阻：12(1) 2.921o L U R R k U =-=Ω（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。
图 5 幅频特性曲线图 6 相频特性曲线b. 利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。
图 7 交流分析频率特性 （5）根据得到的幅频特性曲线，利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3dB 的频率值，如下图所示，可以得到98.58, 2.26L H f Hz f MHz ==。
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？图10 30Hz图11 1KHz图12 100KHz图13 4MHz图14 100MHz输入频率不同时，输出的放大倍数和相位差：30Hz 1000Hz 100KHz 4MHz 100MHz 放大倍数 1.320 7.56 10 9.6 6.96相位差（度）37 180 180 180 221.7 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。
V(5)>V(4)>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。
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。
图 17 输入电阻测量 如图，在输入端连接交流电表，得到输入电阻：109.811.018i i i U mV R k I Aμ===Ω （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1U 和带载时的输出电压2U ，如下图所示。
可以得到输出电阻12(1)26.1o L U R R U =-=Ω 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。
图18 输出电阻测量（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。
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4.7k 时，simulate->Analysis->Transient Analysis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。
图22 瞬态分析利用Simulate->Analysis->Parameter Sweep功能对负载电阻R4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。
而当负载电阻较大时，负载的变化对输出电压基本没有影响，在图中表现为各条曲线互相重合。
图23 负载电阻参数扫描（小负载）图24 负载电阻参数扫描（大负载）（7）请分析并总结仿真结论与体会。
这次实验中，我们利用瞬态分析和参数扫描功能对射随器进行了分析，对Multisim的功能有了更多认识，巩固了基本操作。
同时，也更加深刻的理解了射随器的性质，了解了其输入电阻大、输出电阻小的特性，对其驱动负载的能力也有了深入体会。
实验三：差动放大器分析与设计1.目的：（1）通过使用Multisim来仿真电路，测试如图3所示的差分放大电路的静态工作点、差模电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
（2）加深对差分放大电路工作原理的理解。
（3）通过仿真，体会差分放大电路对温漂的抑制作用。
图25 实验三电路图2.步骤：（1）请对该电路进行直流工作点分析,进而判断电路的工作状态。
（2）请利用软件提供的电流表测出电流源提供给差放的静态工作电流。
（3）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入、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单端出差模放大倍数。
（5）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。
（6）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
（7）请利用温度扫描功能给出工作温度从0℃变化到100℃时，输出波形的变化。
（8）根据前面得到的静态工作点，请设计一单管共射电路，使其工作点和图3电路的静态工作点一样。
利用温度扫描功能，给出单管共射电路工作温度从0℃变化到100℃时，输出波形的变化，比较单管共射电路与共射差分电路的区别。
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。
运用仿真-分析中的直流工作点分析功能，分析各点电压，得到的直流工作点如下图所示：图 26 直流工作点从上图可以看出，晶体管Q 1、Q 2均满足发射结导通、发射结正偏且集电结反偏，因此工作在放大区；而Q 3、Q 4均满足发射结导通、发射结和集电结都正偏，因此工作在饱和区。
（2）请画出测量电流源提供给差放的静态工作电流时，电流表在电路中的接法，并说明电流表的各项参数设置。
图 27 静态工作电流测量如图加入直流电流表，测得静态工作电流为0.708mA 。
（3）详细说明测量输入、输出电阻的方法（操作步骤），并给出其值。
图 28 输入电阻图 29 输出电阻如上图搭建电路，得到电压和电流的测量结果，然后计算输入电阻和输出电阻，其中电压表和电流表都工作在交流测量状态。
测量输出电阻时，要分别测量空载时的输出电压1U 和带载时的输出电压2U 。
输入电阻：0.2037950.70.527i i i U V R I Aμ===Ω 输出电阻：12(1)1009.2o L U R R U =-=Ω （4）详细说明测量差模放大倍数的方法（操作步骤），并给出其值。
图 30 单端出差模放大倍数如图，用两个交流数字电压表分别测量输入和输出电压，得到单端出差模放大倍数0.109 5.450.020o i U V U Vβ===倍。
（5）详细说明两种测量幅频、相频特性曲线的方法（操作步骤），并分别画出幅频、相频特性曲线。
a.用Bode Plotter 仪器测量幅频、相频特性曲线，如图 31连接电路，调整坐标范围至一合适值，可以得到测量结果如图 32、图 33所示。
图 31 仪表测量频率特性曲线图32 幅频特性曲线图33 相频特性曲线b. 用仿真-分析-交流分析功能分析幅频、相频特性曲线，设置频率范围，可以得到如下图所示的曲线：图34 频率特性交流分析可以看到，交流分析得到的幅频、相频特性曲线与仪表测量结果是一致的。