2016年北航模拟电路实验一 共射放大器分析与设计

电子电路实验报告实验一共射放大器分析与设计

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一、实验目的

（一）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

（二）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

（三）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

（四）观察失真现象，了解其产生的原因

二、实验电路

三、实验步骤

（一）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

对该电路进行直流工作点分析，结果截图如下图所示：

对比电路图可知：U BQ=2.95339V U EQ=2.33452V U CQ=9.10049V

I BQ=6.21481μA I CQ=966.50363μA

由于U BQ>U EQ，U CQ>U BQ，所以发射结正偏，集电结反偏。故推断，该NPN型三极管工作在放大区

（二）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻

将输出端开路，在输入端分别串联一个交流电流表和并联一个交流电压表，测量输入电阻。如下图所示：

测得：I i =2.414μA，U i =7.594mV，进而可求得R i =3.15kΩ

（三）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻

将信号源短路，保留信号源内阻。在输出端加一个电压源。在输出端分别串联一个交流电流表和并联一个交流电压表，测量输出电阻。如下图所示：

测得：I o =3.922μA，U o=10mV，进而可求得R o =2.55kΩ

（四）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

1.利用波特图仪测量该电路的幅频、相频特性曲线

（1）幅频特性

实验结果：

由其标尺功能可得，中频增益为33.303 dB，f L=102.553 Hz，f H=33.258MHz，BW=f H-f L=33.2MHz

（2）相频特性

（五）利用交流分析测量该电路的幅频、相频特性曲线

由交流分析得：

（六）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

实验电路：

1．30Hz

2. 1kHz

3. 100kHz

4. 4MHz

4. 100MHz

将频率、输入电压最大值、输出电压最大值、输入和输出电压相位差及电压增益倍数列

于同一表格，得：

分析：对比上述五个频率以及使用波特图分析的结果：

f L=102.553 Hz，f H=33.258MHz，即1kHz,100kHz,4MHz 都在带宽之内，波特图增益为

33.303 dB，而上述三个频率点的中频增益为：35.2dB，36.0 dB，33.6 dB，与波特图分析结果很好相符。波特图的中频相差为180 度，上述三个中频点相差根据公式：相差=|T1−T2|×f ×360°，得到相差分别为181.8°，181.8°，186.1°，基本与波特图相符。在中频段放大倍数较大且较稳定，在高频段和低频段放大倍数会下降。

（七）试改变原电路中某些电阻的阻值，以达到改变静态工作点的目的。并分别使电路产生截止失真和饱和失真，给出这时的电路原理图及其元件值。试利用直流工作点分析来说明产生这种现象的原因

1. 饱和失真

R1偏小，U BQ偏大，IBQ偏大，ICQ偏大，Uo底部失真

2. 截止失真

R1偏大，U BQ偏小，IBQ偏小，ICQ偏小，Uo顶部失真