multisim仿真教程 单级单调谐放大器
单管放大器电路multisim仿真
单管放大器multisim 仿真
电路图如图1,电路由Multisim 11.0 软件制作,本文档中图片均为从中截图, 11.0与10.0的元件有部分不同(电阻外形不同, Vcc 不同)。
接下来是静态工作点的调整,改变电位器的阻值,使IcQ
=1m ( U R
C
=2.599V )(由
于电位器调节公差的限制,此时 I CQ
最接近1mA ,达到合适的工作点,此时
u CE =2.429V 。
-SR * q 上4,"、
1-Dk-D
100^0 Key-A
^2静态工作点的调
RS
R7
2JKQ
mtt-A
BJTNPN VIRTUAL
厂、10
Or
T
T
lOmVrmt 1kHz
C2
* 1DpF
10fjF
ma
IGkn
经过放大后的波形与输入波形如图3,从图上可以看出出单管放大器的放大功能,以及倒相功能。
A通道为输入信号,B通道为输出信号。
由于A通道为
50mV/Div , B通道为500mV/Div,因此实际(同一量程下)的波形与图示差距更大。
符合图4算出的32.5的放大倍数。
由图4,可算出放大倍数A u =32.5
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图q篩人与输出电圧肓敎值
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最详细最好的multisim仿真教程
最详细最好的multisim仿真教程最详细最好的multisim仿真教程第13章 Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使⽤Multisim进⾏模拟电路仿真的基本⽅法。
⽬录1. Multisim软件⼊门2. ⼆极管电路3. 基本放⼤电路4. 差分放⼤电路5. 负反馈放⼤电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称(OCL)功率放⼤电路8. 信号产⽣和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim⽤户界⾯及基本操作13.1.1 Multisim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。
multisim电子电路仿真教程第8章
第8章 高频电子技术Multisim仿真实验
图8-5 单调谐回路L取不同值的频率特性曲线
第8章 高频电子技术Multisim仿真实验
图8-6 单调谐回路C取不同值的频率特性曲线
第8章 高频电子技术Multisim仿真实验
(4) 观察负载电阻变化对频率特性的影响。
电阻值分别取0.5 kHz、1 kHz、1.5 kHz,进行参数扫描 分析,得到如图8-7所示的频率特性曲线。
近于理想矩形的幅频特性。
第8章 高频电子技术Multisim仿真实验
图8-10 C3 = 20 pF时的频率特性曲线
第8章 高频电子技术Multisim仿真实验
5.思考题
(1) 由仿真结果(见图8-5)可以看到,LC回路的通频带 基本不受电感影响,为什么? (2) 双调谐LC谐振电路与单调谐LC谐振电路相比有何优 点?
第8章 高频电子技术Multisim仿真实验
图8-16 相乘器正常调幅实验电路
第8章 高频电子技术Multisim仿真实验
4.实验步骤
1) 用相乘器实现正常调幅实验步骤 (1) 按图8-16所示连接电路,设置各信号参数。电路的 调幅指数等于V2的振幅与V3的比值,此时设置的调幅指数 ma = 1/2 = 0.5。 (2) 打开示波器及仿真开关,观察输出波形,如图8-17 所示。由图8-17可以看出,高频载波信号的振幅随着调制信 号的变化而变化,高频载波信号振幅的包络变化与低频调制 信号是一致的。
第8章 高频电子技术Multisim仿真实验
8.1
单调谐和双调谐回路仿真实验
1.实验要求与目的 (1) 测量LC并联电路的幅频特性和相频特性。 (2) 研究电路谐振频率与电路频率特性及Q值的关系。
高频电路Multisim仿真实验一 高频小信号放大器
实验一 高频小信号放大器
一、 单调谐高频小信号放大器
图1.1 高频小信号放大器
1、 根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp ;
s rad CL w p /936.210580102001
1
612=⨯⨯⨯==--
2、 通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===
357
.0544.10I O v V V A 4.325 输入波形:
输出波形:
3、 利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电
压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~A v相应的图,根据图粗略计算出通频带。
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实验三单调谐回路谐振放大器仿真实验
实验三高频小信号谐振回路仿真实验按图1所示电路参数在Multisim中画出相应的电路。
T1
46.5MHz 0°18.6MHz
0°
注:T1的初次级电感量均为58.3nH 图1 高频谐振回路仿真实验图
一、静态分析
该电路为放大电路,首先需要选择合适的偏置电阻使其工作在放大区。
使用参数扫描法,进行在改变R5情况下的静态工作点分析。
要求R5从12kΩ~20kΩ,10个观测点,观测三极管三个极电压V2、V3、V8。
将分析结果填入下表中。
表1 R5参数扫描的静态工作点
二、谐振频率的计算
C6选择51%,即15pF,T1的初次级电感量均为58.3nH。
可得谐振频率:
三、电压增益
使用双踪示波器(oscilloscopc)观察输入和输出电压波形。
使用电压表测量输入和输出电压的有效值,得到电压增益:
四、幅频特性及通频带
用波特图仪观察频率特性,如图。
移动标尺至幅频下降3dB,得到下限频率,上限频率,通频带为:。
五、负载对频率特性曲线的影响
使用参数扫描法,进行在改变RL情况下的交流分析。
Multisim仿真实验报告_单级单调谐放大器_HUST_华中科技大学
本科生(Multisim仿真)报告题目:单级单调谐放大器学号HUST姓名华中科技大学专业通信工程1301班指导教师黄佳庆华中科技大学电信系2015年11 月14 日1 原理电路图C 4R3L FC FC 3R 2R 1C 2P 1R 4P 2ab L –+图1-1-1 原理电路图【第三章3.3晶体管谐振放大器】2 仿真电路图图2-1-1 仿真电路图仿真电路图说明:因为不知道如何设置电感抽头参数,故采用两个电感串联代替电感抽头。
3 仿真结果3.1 时域输入波形:信号源输入波形输出波形:负载电阻R 3(10K )两端波形分析:由上图可知,当输入频率为谐振频率时,晶体管的负载等效为一个电阻,输出波形幅值最大,但由于fe ϕ的存在,输出波形与输入波形的相位差为fe ϕ+180。
3.1.1 关键点电压波形输入波形:信号源输入波形输出波形:电容C 3(56pF )两端波形输出波形 Channel B输入波形 Channel A图3-1-1 电容的电压波形输入波形:信号源输入波形输出波形:电感L1+L2两端波形图3-1-2 电感的电压波形输入波形Channel A输出波形Channel B输入波形Channel A输出波形Channel B3.1.2 关键点电压、电流值信息3.1.3 品质因数(Q 值)3211062.62.302.0-⨯===P P 2212222122g oe ie poe ie p g p g g C C p C p C ∑∑=++=++令∑∑=g C 0L Q ω3.2频域3.2.1幅频特性图3-2-1 幅频特性分析:由上图可知,输出信号的幅度随输入频率远离谐振频率时的改变而变化,其中输出幅度最大的点对应的频率为谐振频率,而当输入频率远离谐振频率时,输出信号的幅度会降低。
3.2.2相频特性图3-2-2相频特性分析:由上图可知,当频率较低的时候,晶体管的负载呈感性,电压的相位超前于电流;当频率较高的时候,晶体管的负载呈容性,电流的相位超前于电压,。
基于Multisim8单调谐放大电路仿真分析
基于Multisim8单调谐放大电路仿真分析【摘要】通过Multisim8仿真软件对高频单调谐放大电路的电压、增益、通频带、选择性等参数进行测试并仿真分析,仿真结果直观、精确,很好地验证了理论。
该软件有强大的仿真和分析功能,在实现高频电路分析和设计方面不仅高效、可靠,而且具有逼近真实电路的效果。
【关键词】Multisim8;仿真分析;单调谐放大器通过Multisim8仿真软件对高频单调谐放大电路的电压、增益、通频带、选择性等参数进行测试并仿真分析,仿真结果直观、精确,很好地验证了理论。
该软件有强大的仿真和分析功能,在实现高频电路分析和设计方面不仅高效、可靠,而且具有逼近真实电路的效果。
采用计算机仿真来代替实际的实验电路,不仅可以大大减少实际环境中的干扰,提高工作效率,还能保存仿真过程所产生的大量数据和图形,为高频电子线路整体分析与改进提供了一条捷径。
1.multisim8仿真软件简介Multisim8是一个电路原理设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。
Multisim8的虚拟测试仪器种类齐全,有一般实验用的通用仪器,如万用表、信号发生器、双通道示波器、直流、交流电源;还有一般实验室少有或没有的仪器,如波特图示仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真度测试仪、频谱分析仪和网络分析仪等。
Multisim8具有较为详细的电路分析功能,可以完成电路的瞬态和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法,以帮助设计人员分析电路的性能。
2.用Multisim8对单调谐回路放大器的仿真分析高频调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路,广泛应用于广播、雷达、通信等接收设备中,调谐放大器可分为单调谐、双调谐和参差调谐放大器,电压增益、谐振频率、通频带、选择性等是调谐放大器的主要质量指标,单调谐放大器是分析其它放大器的基础。
Multisim仿真——模电分析
图2.1.5 示波器显示节点8的波形
3. 直流工作点分析 在输出波形不失真情况下,点击 Options→Preferences→Show node names使图 2.1.1显示节点编号,然后点击 Analysis→DC operating Point→Output variables选择需要 用来仿真的变量,然后点击Simulate按钮,系统 自动显示出运行结果,如图2.1.6所示。
输出电阻 RO≈RC
由于电子器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
应测量所用元器件的参数,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器的静态
工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是
理论设计与实验调整相结合的产物。因此,除了
图2.1.8 AC Analysis对话框
1. Frequency Parameters参数设置 在Frequency Parameters参数设置对话框中,可
以确定分析的起始频率、终点频率、扫描形式、 分析采样点数和纵向坐标(Vertical scale)等 参数。本例中:
在Start frequency窗口中,设置分析的起始频率 ,设置为1Hz。
Multisim电路仿真 快速入门
之模电分析
晶体管放大器电路
内容提要
晶体管放大器电路是模拟电子技术课程 的基础部分。本章介绍了单管放大器、多级 放大器电路、负反馈放大器电路、射极跟随 器、差动放大器、OTL低频功率放大器、单调 谐放大器、双调谐回路谐振放大器的工作原 理、主要性能指标、特性以及计算机仿真设 计方法。
图2.1.6 系统运行结果显示
4. 电路直流扫描 直流扫描分析(DC Sweep Analysis)是利用
最详细最好的Multisim仿真教程
第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件,讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。
目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3.基本放大电路4.差分放大电路5. 负反馈放大电路6.集成运放信号运算和处理电路7.互补对称(OCL)功率放大电路8.信号产生和转换电路9.可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面与基本操作Multisim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13.1-1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。
单调谐放大器的仿真分析
基于MULTISIM单调谐放大器的仿真分析一、实验目的1、熟练掌握multisim 软件的使用方法,并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用。
2、掌握单调谐回路调谐放大器的工作原理和基本电路结构。
3、了解电压增益与静态工作点以及回路特性的关系。
4、了解谐振回路的幅频特性,分析通频带与选择性。
5、了解负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展。
二、实验原理由LC组成的并联谐振回路放大器,其放大倍数与频率有关,在谐振频率f0时放大器的放大倍数最大。
在高于或低于f0时放大倍数就迅速减小。
因此选用这种放大器可以只放大我们所需要的某一频率信号,而抑制不需要的信号或外界干扰信号,所以调谐放大器在无线通讯方面广泛用于高频选频放大器。
三、实验电路该电路中L与C组成并联谐振回路,与晶体管共同起着选频放大作用。
R1,R2是放大器的偏置电阻,Re是直流负反馈电阻,C2是旁路电容,用来稳定放大器静态工作点。
R用来增大放大器输出端调谐回路的品质因数Q的值,减小放大器的通频带,从而提高选择性。
四、仿真平台的建立1、测试仪器(1)示波器:用来观测输入和输出波形(2)波特图仪:用来观测输出信号的幅频和相频特性(3)交流输入信号:提供交流信号(4)电压表:用来测量各个静态工作点电压2、仪器参数设置波特图仪:五、研究内容及实现方法(1)研究单调谐放大器的电压放大倍数与LC 并联谐振回路频率的关系,通过观察示波器的输入输出对比实现。
(2)研究单调谐放大器的电压放大倍数与静态工作点的关系,通过观察电压表以及示波器的输入输出对比实现。
(3)研究单调谐放大器的幅频、相频特性与品质因素Q 的关系,通过观察波特图仪的输出实现。
六、仿真分析结果(1)单调谐放大器的放大倍数与LC 并联谐振回路频率的关系将单调谐放大器的工作频率设置为10.7MHz ,输入信号的有效值为50mv ,取R=Re=2K ,除了变动L 和C 值以外,其余参数不变。
单级放大器的实验报告
电子线路实验报告题目:单级放大电路实验第一部分:multisim仿真一:仿真模型的建立过程1)启动multisim 10.0,在place中点击component的元件库中,将电路所需的元件(信号源[ac power],直流电源[vcc],三极管[BJT NPN],电阻[resistor],滑线变阻器[potentiometer],电容[cap electrolit],地端[ground])一一调用,放工作区中。
2)将放置好的元件移动,旋转,然后,按照位置适当的连接完成。
3)在已经连接好的电路中选中一个元件,单击左键,在出现的快捷菜单中,选择属性[properties],在打开的页面中修改元件的参数,选择适当的参数来保证下面的仿真工作顺利进行。
4)最后在操作界面顶端的工作菜单中,点击选项[options],选择sheetproperties,在打开的对话界面中,在Net Name 栏中,选择show all 选项,是电路中每条线路上都显示标号,以便仿真与电路的修改。
5) 完成后的单级放大电路的multisim原理图如下所示。
图1-1二:实际操作中的错误错误最开始仿真过程无法进行,万用表测量值为负值,不符合实际中的电压情况,没有实现放大的功效。
原因在绘制multisim原理图时,忽略了节点的作用,在分压偏置的两个R1,R2中间,没有节点,没有完成正常的分压偏置作用。
三:电路原理分析1)电路中必须根据放大管的类型加入合适的直流电源,以便设置合适的静态工作点,并且作为输出的能源。
对于晶体管放大电路,电源的极性和大小要保证发射结的正向偏置,且基极与发射极之间的静态电压要大于开启电压,保证晶体管导通,集电结要处于反向偏置,保证晶体管工作在放大区。
2)电阻的取值要得当,与电源相配合,是放大管有合适的静态工作点。
3)加入输入信号时候,要能够作用输出回路,改变基极和发射极之间的电压,从而改变基极或发射极的电流。
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。
multisim仿真教程 单级单调谐放大器
图2.7.11 网络分析仪的Trace区
图2.7.12 点击Z11按钮的显示面板
3. Format区 (1)在Format区,可以选择所要分析的参数
种类,可选择的参数种类有:Y参数、S参数
、H参数、Z参数和稳定系数,如图2.7.13所 示。
图2.7.13 在Format区可以选择 的参数种类
图2.7.20 Set up的对话框
在Set up对话框中:Trace项可以用来设置
曲 线 的 特 性 , 如 线 宽 ( Line width)、 颜 色
(Color)、形式(Style)。Gride项可以用来
设置网格线的特性,如线宽(Line width)、颜 色(Color)、形式(Style),以及刻度文字的 颜色。
2.7 单级单调谐放大器
2.7.1 并联谐振回路的特性
LC组成的并联谐振回路具有如下特性:
1. 谐振回路阻抗的频率特性
阻抗的模和阻抗角分别为:
Z 1 1 CR C L L
2 2
arctan
C
1 L CR L
当回路谐振时,ω=ωO,ωO L-
Re/Im(实数/虚数图)。
图2.7.14 在Format区可以选择 参数显示格式
显示S参数的Simth图如图2.7.15所示。
图2.7.15 显示S参数的Simth图
显示S参数的Mag/Ph图如图2.7.16所示。
图2.7.16 显示S参数的Mag/Ph图
显示S参数的Polar图如图2.7.17所示。
(2)在Format区中,可以选择参数显示格式,
如图2.7.14所示。S参数和Y参数有4种参数显示
格式:Simth(史密斯图)、 Mag/Ph(幅度/相
高频电路实验及Multisim仿真
实验一 高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp ;s rad CLw p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A 4.325输入波形:输出波形:3、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电相应的图,压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~Av5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形,体会该电路的选频作用。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形,并计算出电压增益Av0 输入端波形:输出端波形:V1=19.512mV V0=200.912mV Av0=V0/V1=10.197 2、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真,电路如图所示:(Q1选用元件Transistors中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic(1)设输入信号的振幅为0.7V,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间,和输出变量。
(2)将输入信号的振幅修改为1V,用同样的设置,观察i的波形。
c (提示:单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令,在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大,影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s,终止时间设置为0.030005s。
在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可)(3)根据原理图中的元件参数,计算负载中的选频网络的谐振频率ω0,以及该网络的品质因数Q L 。
实验二Multisim的使用—晶体管共射极单管放大器
实验一晶体管共射极单管放大器图1-1实验内容实验电路如图1-1所示。
为防止干扰,各电子仪器的公共端必须连在一起,同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线,如使用屏蔽线,则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。
1、调试静态工作点接通直流电源前,先将RW调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零。
接通+12V电源、调节RW ,使IC=2.0mA(即UE=2.0V),用直流电压表测量UB、UE、U C 及用万用电表测量RB2值。
记入表1-1。
表1-1 实验记录表(I C=2mA)2、测量电压放大倍数在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号uS,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压Ui 10mV,同时用示波器观察放大器输出电压u O波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的UO值,并用双踪示波器观察uO 和ui的相位关系,记入表1-2。
表1-2 实验记录表(Ic=2.0mA , U i= mV)3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响置RC =2.4KΩ,RL=∞,Ui适量,调节RW,用示波器监视输出电压波形,在u O 不失真的条件下,测量数组IC和UO值,记入表1-3。
表1-3 实验记录表(R C=2.4KΩ,R L=∞,U i= mV)测量IC 时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使Ui=0)。
4、观察静态工作点对输出波形失真的影响置RC =2.4KΩ,RL=2.4KΩ,ui=0,调节RW使IC=2.0mA,测出UCE值,再逐步加大输入信号,使输出电压u足够大但不失真。
然后保持输入信号不变,分别增大和减小RW ,使波形出现失真,说明是何种失真,并测出失真情况下的IC和UCE 值,记入表1-4中。
每次测IC和UCE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。
表1-4 实验记录表( R C=2.4KΩ,R L=∞,U i= mV)5、测量最大不失真输出电压置RC =2.4KΩ,RL=2.4KΩ,按照实验原理2.4中所叙述方法,同时调节输入信号的幅度和电位器Rw ,用示波器和交流毫伏表测量Uopp及Uo值,记入表1-5。
电子电路仿真实验1(单级放大器仿真)
电子电路开放实验讲义(单级低频放大器仿真)1. 实验目的(1)熟悉Multisim 软件的使用方法。
(2)掌握Multisim 的直流工作点分析及交流频率分析的方法。
(3)掌握在Multisim 中利用虚拟仪表进行直流工作点的调整与测试方法。
(4)掌握在Multisim 中利用虚拟仪表进行动态指标的仿真测试方法。
(5)了解共发射极放大器电路特性。
2. 虚拟实验仪器及器材 (1)示波器 (2)直流电压源 (3)函数信号发生器 (4)万用表 (5)波特图示仪 3. 仿真系统图4. 实验内容及步骤 (1)绘制仿真系统图 启动Multisim ,按图1-1在电路工作区内绘制单级低频放大器仿真系统图,设置好各元器件的相关参数;检查电路结构、元器件模型及相关参数是否有误;检查无误后进行电路仿真。
(2)静态工作点的调整与测试① 如图1-2选择显示电路节点;从虚拟仪器库中调出万用表按图连接,用来测量三极管发射极对地电压(也可使用探针测试);打开万用表面板,设置好相关参数。
② 打开仿真开关,启动仿真。
③ 调节滑动变阻器R p ,使万用表的读数为2.2V 左右。
然后关闭仿真开关。
图1-1单级低频放大器仿真系统图图1-2 静态工作点的调整与测试仿真电路④用分析方法调测静态工作点选择直流工作点分析方法对电路进行直流分析;并从分析图表中找出与节点电压相对应的三极管的基极电压V BQ、发射极电压V EQ及集电极电压V CQ ,将测试数据填入表1-1,计算V CEQ、V BEQ、R p及I EQ的值(R p 为滑动变阻器的最大值乘上百分比)。
⑤用虚拟仪表调测静态工作点从虚拟仪器库中调出多个万用表分别接在三极管三个极和地之间,启动仿真,从万用表扩展面板上直接读出测试数据记录于表1-1中(也可使用探针测试)。
⑥调节滑动变阻器R p的百分比分别为0%、100%,重复第④至第⑤步。
完成测试后恢复V EQ为2.2V。
表1-1 直流工作点的调整与测试测试方法仿真数据计算数据V BQ(v) V CQ(v) V EQ(v) V CEQ(v) V BEQ(v) I EQ(mA) R p(KΩ)直流分析方法虚拟仪表(3)电压放大倍数测试①按图1-3连接虚拟仪表;设置仪表的相关参数。
高频小信号单调谐放大器的仿真
高频小信号单调谐放大器的仿真
刘宏坤 朱锐
Multisim软件仿真测试
仿真单调谐放大器的分析要求
(1)测试单调谐放大器的电压放大倍数
(2)利用波特图示仪测试单调谐放大器的幅频特性和相 频特性。
(3)测试单调谐放大器的回路谐振曲线。
3.1动态Ui –U0曲线和电压放大倍数测试
(1)发射极电阻 R3上并联虚拟万用表,开启仿真开关, 调整 RP,使虚拟万用表指示1V左右,并保持静态电压 不变。
通频带:BW0.7 6.845MHz
电路放大倍数:
Au 2.367 / 0.0566 41.84
回路品质因数:
Q 10.7MHz / 6.845MHz 1.563
R3 2k
当 R3 2k 时
fH 13.504MHz
fL 8.633MHz
通频带:BW0.7 4.871MHz 电路放大倍数:
gm IEQ / UT
其中,gm 是晶体管的跨导,IEQ 是晶体管
的静态电流,UT 为热点压,约为26mV.
y fe 表示输入电压对输出电流的控制作用,决定晶体管的放大能力。 | y fe | 值越大,晶体管的放大作用也越强。
3.2 测试调谐放大器回路谐振曲线
恢复发射极电阻 R3 为 1k
3.2 测试调谐放大器回路谐振曲线
由于单调谐放大器在谐振时的电压放大倍数与y
关系,即与gm有直接的关系,而
fe
有直接
ICQ
I EQ
U EQ RE
gm IEQ / UT
因此在发射极静态电压不变时,改变发射极电阻大小,可 以改变跨导,进而改变输出电压的大小。在输入电压幅值 不变的情况下,发射极电阻越大,电压放大倍数越小,这 说明利用软件对单调谐回路放大器的电压放大倍数的仿真 结果与理论分析结果是一致的。
仿真一 单调谐谐振回路放大器仿真
仿真一 单调谐谐振回路放大器仿真
一、绘制电路
工作原理:
高频小信号谐振放大器由LC 单调谐回路作为负载构成晶体管调谐放大器。
晶体管基极为正偏,工作在甲类工作状态,负载回路调谐在输入信号频率0f 上。
该放大电路能够对输入的高频小信号进行反相放大。
LC 调谐回路的作用主要有两个:一是选频滤波,选择放大0f f 的工作频率,抑制其他频率的信号;二是提供晶体管集电极所需的负载电阻,同时进行阻抗变换。
二、测试静态工作点
1、方法:
2、参数
1)分析三极管的直流工作点,其中 3.45937BQ U V =, 2.80383EQ U V =,
6.41516CQ U V =,判断三极管工作状态 。
2)用示波器观察输出信号的幅度,V omax= V ,放大倍数Avmax= 。
3)调节可变电容C 3的容量,观察输出信号幅度的变化,当增大或减小C 3时,输出信号幅度变 (大或小)了。
23%:=73.6U mV -峰峰
43%:=69.9
U mV
峰峰
80%:=60.7
U mV
峰峰
结论:
4、波特图
R 分析此电路的宽带与矩形系数。
改变电阻
1。
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4. Data区 在Data区,可以对显示区内的数据进行加载 (Load)、保存(Save)、输出(Exp)和打印 (Print)处理。
5. Mode区
在Mode区,如图2.7.21所示,有3个选项:
Measurement( 测 量 模 式 ) 、 Match Net.
Designer( 匹 配 网 络 设 计 ) 和 钮用来设置不同选项的参数。 RF Characterizer(射频特性分析)。Set up按
图2.7.21 Mode区的选项
(1)Measurement(测量模式)
选择Measurement,点击Set up按钮,出现的
对话框如图2.7.22所示。在对话框中可以设置:
激励信号的起始频率(Start frequency)、激 励信号的终止频率(Stop frequency)、扫描方 式(Sweep type)和点数(Number of point) 等参数。
络分析仪的面板中一一读出。
图2.7.5 单调谐放大器RF特性分析电路
点击“启动”开关,启动RF分析。点击 网络分析仪,打开网络分析仪面板如图2.7.6 所示。
图2.7.6 网络分析仪面板
1. Marker区
在 Marker 区 有 3 个 选 项 : Re/Im,
Mag/Ph(Degs) 和 dB பைடு நூலகம்ag/PH(Degs) ,如图
输入波形
输出波形
(a)
f fo
输入波形
输出波形
(b) f
fo
输入波形
输出波形
图2.7.3 f fo
(c) f fo ,f fo , f fo
时输入与输出波形
这样,放大器能放大的频带宽度,就局限于LC (L2 、L3、C2 )并联谐振回路的谐振频率附近。可
2.7.7所示。
图2.7.7 Marker区的3个选项
(1)Re/Im(实部/虚部)
选择Re/Im(实部/虚部),网络分析仪在面板上方 以直角坐标模式显示参数Z11和Z22,如图2.7.8所
示。
图2.7.8网络分析仪在面板上方以直角坐标模式显示参数
(2)Mag/Ph(Degs)(幅度/相位)
选择Mag/Ph(Degs)(幅度/相位),网络分析 仪在面板上方以极坐标模式显示参数Z11和 Z22,如图2.7.9所示。
Re/Im(实数/虚数图)。
图2.7.14 在Format区可以选择 参数显示格式
显示S参数的Simth图如图2.7.15所示。
图2.7.15 显示S参数的Simth图
显示S参数的Mag/Ph图如图2.7.16所示。
图2.7.16 显示S参数的Mag/Ph图
显示S参数的Polar图如图2.7.17所示。
1
联谐振回路的阻抗为一纯电阻,数值可达到
OC
=0。并
最大值, =RP= Z
阻抗相角为 0 。从图2.7.2可以看出,并联 谐振回路在谐振点频率ωO时,相当于一个纯 电阻电路。
L ,RP称为谐振电阻, CR
图2.7.1 并联谐振回路特征曲线
当回路的角频率ω<ωO。时,并联回路总 阻抗呈电感性。当回路的角频率ω>ωO。时,
图2.7.24 RF Characterizer Set up对话框
并联回路总阻抗呈电容性。
2. 并联谐振回路端电压频率特性 谐振回路两端的电压
U AB U I S Z IS 1 CR C L L
2 2
当谐振回路谐振时
I C L u arctan CR L
U AB
L U0 IS I S RP RC
2.7 单级单调谐放大器
2.7.1 并联谐振回路的特性
LC组成的并联谐振回路具有如下特性:
1. 谐振回路阻抗的频率特性
阻抗的模和阻抗角分别为:
Z 1 1 CR C L L
2 2
arctan
C
1 L CR L
当回路谐振时,ω=ωO,ωO L-
路电容,它们起到稳定放大器静态工作点的作用
。L2 (L2)、L3(L3)、C2(C2)组成并联谐振回路, 它与晶体管共同起着选频放大作用。
为了防止三极管的输出与输入导纳直接并入
LC(L2 、L3、C2 )谐振回路,影响回路参数,以
及为防止电路的分布参数影响谐振频率,同时也
为了放大器的前后级匹配,本电路采用部分接入 方式。R3(R3)的作用是降低放大器输出端调谐回 路的品质因数Q值,以加宽放大器的通频带。
图2.7.23 Match Net. Designer Set up 对话框
(3) RF Characterizer(射频特性分析)选
择RF Characterizer, 点击Set up按钮,出现的
对话框如图2.7.24所示。在对话框中可以设置:
Source Impedance( 源 阻 抗 ) 、 Load Impedance (负载阻抗)等参数。
图2.7.20 Set up的对话框
在Set up对话框中:Trace项可以用来设置
曲 线 的 特 性 , 如 线 宽 ( Line width)、 颜 色
(Color)、形式(Style)。Gride项可以用来
设置网格线的特性,如线宽(Line width)、颜 色(Color)、形式(Style),以及刻度文字的 颜色。
Miscellaneous项可以用来设置绘图区的特性,如图 框的线宽(Frame width)和颜色(Frame Color)、图框
背景颜色(Background Color)、绘图区的颜色(Graph
area Color)、标注文字的颜色(Label Color)和数字 的颜色(Data Color)。
见调谐放大器频带响应,在很大程度上取决于LC
(L2 、L3、C2 )谐振回路的特性。
双击波特图仪,弹出面板如图2.7.4所示,测出图
2.7.1谐振频率为10.904MHZ
。
图2.7.4 单调谐放大器幅频特性曲线
2.7.3 单调谐放大器的RF特性分析
单调谐放大器RF特性分析电路如图2.7.5所示, 使用网络分析仪进行RF分析,分析结果可以从网
图2.7.2 共发射极单调谐放大器
如果把LC(L2 、L3、C2 )并联谐振回路调谐 在放大器的工作频率上,则放大器的增益就很
高;偏离这个频率,放大器的放大作用就下降。
图2.7.3(a)测出的是 出的是 f fo 的波形。
f fo 时的波形,图
2.7.3(b)测出的是 f fo 的波形, 图2.7.3(c)测
图2.7.9 网络分析仪在面板上方以极坐标模式显示参数
(3)dB Mag/PH(Degs)(dB幅度/相位)选择
dB Mag/PH(Degs) (dB幅度/相位),网络分
析仪在面板上方以分贝的极坐标模式显示参数
Z11和Z22,如图2.7.10所示。
图2.7.10 网络分析仪在面板上方以分 贝的极坐标模式显示参数
3. 并联谐振回路的谐振频率 1 0 LC 4. 品质因素
并联回路谐振时的感抗或容抗与线圈中串联
的损耗电阻R之比,定义为回路的品质因素,
用Q0表示。
Q0
0 L
R
1 1 L 0 CR R C R
式中, L / C ,称为特性阻抗;Q0 为 LC并联谐振回路的空载Q值。
(2)在Format区中,可以选择参数显示格式,
如图2.7.14所示。S参数和Y参数有4种参数显示
格式:Simth(史密斯图)、 Mag/Ph(幅度/相
位图)、 Polar(极化图)和 Re/Im(实数/虚 数图)。H参数和Y参数有3种参数显示格式:
Mag/Ph(幅度/相位图)、 Polar(极化图)和
图2.7.22 Measurement Set up 对话框
(2)Match Net. Designer(匹配网络设计) 选择Match Net. Designer,点击Set up按钮,出
现的对话框如图2.7.23所示。在对话框中可以选
择 : Stability Circles( 稳 定 圈 ) 、 Impedance Matching (阻抗匹配)、Unilateral Gain Circles (单向的增益圈)、Freq(频率)以及LC网络的 结构形式等参数。
Q0 L RP Q0 0 L CR 0C
上式说明并联谐振回路在谐振时,谐振电阻 等于感抗或容抗的Q0 倍。
2.7.2 单级单调谐放大器电路
单调谐放大器是由单调谐回路作为交流负载
的放大器。图2.7.2 所示为一个共发射极的单调
谐放大器。它是接收机中一种典型的高频放大器
电路。
图中RB11(RB11) 、RB12(RB12)是放大器的偏 置电阻,Re(Re)是直流负反馈电阻,Ce(Ce)是旁
在选择Marker区的3个选项时,用鼠标拖动
在Marker区中的滑块,可以改变频率。对应不同
的频率,显示不同的Z11和Z22参数。
2. Trace区
在 Trace 区 , 可 以 选 择 显 示 的 参 数 , 点 击 Trace区的Z11或者Z22按钮,网络分析仪面板显 示的参数和图形不同。点击Z11按钮的显示面板 如图2.7.12所示。
图2.7.17 显示S参数的Polar图
显示S参数的Re/Im图如图2.7.18所示。
图2.7.18 显示S参数的Re/Im图
(3)在Format区中,可以选择Scale
(坐标刻度)。点击Scale,弹出的对话框
如图2.7.19所示,可以改变有关刻度参数。
图2.7.19 Scale的对话框