单级放大电路的设计和仿真
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。
晶体管放大电路仿真
实验步骤
1、按图构建电路 2、接入信号源，示波器和波特图仪 3、将输入信号设为1KHz，10mVp 4、开始仿真，调节R3并观察输出波形 5、测量输入和输出波形的峰峰值 6、测量静态工作点 7、观察放大器的幅频特性
增益（放大倍数）
38.498 20 log10 84.12
射极跟随器 仿真实验
按图构建电路
实验步骤
1、按图构建电路 2、接入信号源，示波器 3、将输入信号设为1KHz，1Vp 4、开始仿真，并观察输出波形 5、测出最大不失真信号源的输入电压 逐渐增大信号源的输入电压，调节甚 至更换R3使波形不失真，直到通过R3 的调节无法使波形不失真。 6、测出静态工作点
上机操作 单级放大器仿真
实验
按图构建电路
上机操作
按图构建电路 将输入信号设为1KHz，10mVp 开始仿真，调节R3并观察到不失真输出 波形 测量输入和输出波形的峰峰值并计算AU 测量静态工作点 观察放大器的幅频特性，测出 fL,fH
打开波特图仪
开始仿真
改变参数
引入负反馈
实验步骤
1、按图构建电路 2、接入信号源，示波器 3、将输入信号设为1KHz，10mVp 4、开始仿真，并观察输出波形 5、测量输入与输出的峰峰值并计算AU 6、闭合开关 J1 再次测量并计算AU 7、测量闭合 J1 前后的带宽 8、测量闭合 J1 前后的失真度
f L 187 Hz
38.5 - 3
f H 28 MHz
38.5 - 3
多级放大器仿真
实验步骤
1、按图构建电路
实验步骤
1、按图构建电路 2、接入信号源，示波器 3、将输入信号设为1KHz，10mVp 4、开始仿真，并观察输出波形
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。
实验一实验报告单级放大电路的设计与仿真
EDA设计(一) 实验报告——实验一单级放大电路的设计与仿真一．实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率2kHz(峰值5mV) ，负载电阻Ω，电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点，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，要求输入信号峰值增大到10mV电路输出信号均不失真。
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 、r be 、r ce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f L、f H值。
二．单级放大电路原理图单级放大电路原理图三．饱和失真、截止失真和不失真1、不失真不失真波形图不失真直流工作点静态工作点：i BQ=, i CQ=, v CEQ=2、饱和失真饱和失真电路图饱和失真波形图饱和失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=3、截止失真截止失真电路图截止失真波形图截止失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=四．三极管输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值1、β值静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=V BEQ=β=i C/i B=2、输入特性曲线及r be值:由图：dx=，dy=r be=dx/dy=输入特性曲线3、输出特性曲线及r ce值:由图dx=, 1/dy=r ce=dx/dy=输出特性曲线五．输入电阻、输出电阻和电压增益1、输入电阻测输入电阻电路图由图：v= ，i=μAR i=v/i=μA=Ω2、输出电阻测输出电阻电路图1测输出电阻电路图2 由图：v o’= v o=R o=(v o’/v o-1)R L==Ω3、电压增益测电压增益电路图由图可得A V=六．幅频和相频特性曲线、f L、f H值由图可得f L= f H=Δf= f H - f L=七．实验结果分析1、R iR i理论=[r be+(1+β)R E]//R b1//R b2 =[2976+(1+220)x10]//127k//110k=ΩE1=、R oR o理论=R c=3 kΩE2=/3=1%3、AvI E理论=V B/R E=[ V cc R5/(R2+R5)]/( R6+R1)=[10x110/(127+110)]/2010=r be理论=200+26(1+β)/ I E =2976ΩAv理论=β(R C//R L)/[ r be+(1+β)R E]=220(3kΩ//Ω)/[2976+(220+1)x10]= E3=、V1=10mV时，会出现失真，但加一个小电阻即可减少偏差。
单级阻容耦合晶体管放大器电路设计与仿真
单级阻容耦合晶体管放大器电路设计与仿真单级阻容耦合晶体管放大器是一种常见的放大电路，用于增强信号的幅度。
通过适当的电路设计，我们能够实现理想的电压放大效果，并通过仿真验证其性能。
在电子技术领域中，放大器被广泛应用于各种电子设备中。
单级阻容耦合晶体管放大器具有简单、稳定、易于调整的特点，因此备受关注。
本文将介绍单级阻容耦合晶体管放大器的电路设计原理及其仿真方法，希望能给电子技术爱好者提供一些参考。
二、电路设计原理1. 选择晶体管型号在开始设计之前，我们需要选择适合的晶体管型号。
不同的应用场景可能需要不同的参数要求，因此需要根据具体的需求选择合适的型号。
2. 电路基本原理单级阻容耦合晶体管放大器的基本原理是利用晶体管的放大特性，通过控制基极电流来实现信号放大。
通过阻容耦合方式将输入信号耦合到晶体管的基极，然后通过集电极电阻来输出放大后的信号。
3. 电路参数计算根据放大器的设计要求，我们需要计算出合适的电路参数。
这些参数包括输入电阻、输出电阻、放大倍数等。
通过合理地选择电阻和电容的数值，可以获得较好的电路性能。
三、电路仿真方法1. 选择仿真软件在进行电路仿真之前，需要选择一款合适的仿真软件。
常用的仿真软件有Multisim、LTspice等，可以根据实际情况选择最适合的软件。
2. 构建电路模型根据设计原理和计算结果，利用仿真软件搭建出单级阻容耦合晶体管放大器的电路模型。
确保连接正确并符合设计要求。
3. 设置仿真参数在进行仿真前，需要设置仿真参数。
这些参数包括输入信号的幅度、频率、直流偏置电压等。
确保仿真环境与实际应用场景相符。
4. 仿真结果分析进行仿真后，我们可以分析输出信号的波形、频谱，以及电压增益等性能指标。
通过这些结果，可以评估电路设计的合理性，并在需要时进行调整。
单级阻容耦合晶体管放大器是一种常见且实用的电路结构，通过合理的设计和仿真可以获得较好的放大效果。
在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的晶体管型号，并进行电路参数计算和仿真分析，以保证电路的性能。
单管放大电路仿真实验报告
单管放大电路仿真实验报告实验目的：通过搭建单管放大电路并进行仿真实验，掌握单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。
实验器材：电脑、仿真软件（如Multisim、Proteus等）、电源、电阻、电容、二极管、NPN型晶体管、示波器等。
实验原理：共发射极放大模式是指输入信号与晶体管的发射极之间相连，通过控制基极电压来控制管中的电流，从而实现放大作用。
在这种模式下，晶体管的电压放大倍数为低阻输入电阻和高阻输出电阻之商。
共集极放大模式是指输入信号与晶体管的集电极之间相连，通过控制基极电流来控制输出信号的幅度。
晶体管在该模式下的输入电阻很高，输出电阻很低，所以适合用于电压放大和阻抗匹配。
实验步骤：1.搭建共发射极放大模式的单管放大电路。
按照晶体管型号的参数表和电路要求，选择合适的电阻值、电容值和电源电压，并按照电路图进行连线。
2.通过仿真软件验证电路是否正确。
打开仿真软件，选择合适的元件连接到电路中，并设置电路参数。
然后运行仿真，观察输出波形和电流电压等参数。
3.测量并记录电路中各元件的电流、电压值。
使用示波器测量输入信号波形和输出信号波形，记录各点的幅度值。
4.通过仿真结果和实测数据，计算电路的增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数。
并与理论值进行比较，分析误差原因。
5.调整电路参数，观察电路各项指标的变化，并进行比较分析。
实验结果：根据实验步骤进行操作后，我们得到了如下实验结果：1.得到了理论计算出的电路增益、输入电阻、输出电阻、功率增益等参数，并与仿真结果进行比较。
2.经过调整电路参数的实验，观察到电路中各项指标的变化，并进行了比较分析。
3.实测数据与仿真结果基本吻合，分析了误差产生的原因。
结论：通过单管放大电路的仿真实验，我们掌握了单管放大电路的基本原理、电路参数与特性，以及使用仿真软件进行电路设计和分析的能力。
我们发现，实验结果与理论计算值基本吻合，说明了我们所搭建的电路正确。
单级放大电路的设计与仿真
单级放大电路的设计与仿真一、设计原理2. 放大器参数：设计单级放大电路时，需要根据应用的需求确定一些重要的放大器参数，如放大器的增益（amplification gain）、输入电阻（input resistance）和输出电阻（output resistance）等。
这些参数的选择要根据具体应用来确定。
二、常用类型1.共射放大器：共射放大器是最常用的单级放大电路之一，具有较高的电压增益和输入电阻，适用于电压放大的应用。
它的基本结构是将放大管（一般是NPN型的晶体管）的基极作为输入端，发射极作为输出端，集电极接地。
2.共基放大器：共基放大器是一种低输入电阻、高输入电流和低输出电阻的放大器，适用于电流放大的应用。
它的基本结构是将放大管（一般是NPN型的晶体管）的发射极作为输入端，集电极作为输出端，基极接地。
3.共集放大器：共集放大器是一种输入电阻高、输出电阻低、电压增益小的放大器，适用于低噪声和宽带应用。
它的基本结构是将放大管（一般是NPN型的晶体管）的基极作为输出端，发射极作为输入端，集电极接地。
三、仿真过程仿真是电路设计的重要工具之一，可以通过仿真软件进行单级放大电路的设计验证和性能分析。
1. 选择仿真软件：根据个人偏好和实际需求选择一款电路仿真软件，如Multisim、LTSpice等。
2.绘制电路图：使用仿真软件将所设计的单级放大电路绘制出来。
根据放大器类型和应用需求选择合适的元件和参数。
3.设置仿真参数：为了对电路进行仿真分析，需要设置电源电压、信号源信号频率和幅度等参数。
这些参数应与实际应用相符。
4.运行仿真：运行仿真软件进行电路仿真。
仿真结果会显示电路的输入输出波形、频率响应和频谱分析等。
5.优化和改进：根据仿真结果，分析电路性能，如增益、频率响应等，并进行必要的优化和改进，如调整元件参数、改变电路拓扑等。
6.验证和测试：通过实际的搭建和测试，验证设计的单级放大电路的性能和可靠性。
根据实际测试结果，对仿真模型进行验证。
单级放大电路的设计和仿真
实验一单级放大电路的设计和仿真一、实验目的1、掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。
2、掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3、观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二、实验要求1、设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ，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、加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ，调节电路使输出不失真，测试此时的静态工作点值。
测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；4、测电路的频率响应曲线和f L、f H值。
三、设计原理图Rb1=160kΩ,Rb2=80.6kΩ,Rc=2.2kΩ,Re=1.65kΩ,C1=C2=10uF,Ce=100uF,RL=3,9kΩ，R1=10Ω四、实验过程1、观测饱和失真、截止失真与不失真<1饱和失真的观测使Rb1=51kΩ，用示波器观测波形，并做直流工作点分析。
此时的静态工作点，ICQ=3.05334mA,IBQ=49.41790uA,VCEQ=130.534mV静态工作点<2截止失真的观测使Rb2=20.0k ，信号源电压峰值40mv，用示波器观测波形，并做直流工作点分析。
此时的静态工作点，ICQ=418.088uA,IBQ=1.88563uA,VCEQ=10.382913V不失真静态工作点<2不截止失真的观测用示波器观测波形，并做直流工作点分析。
此时的静态工作点，ICQ=1.78125mA,IBQ=8.28494uA,VCEQ=5.18389V静态工作点2、峰值10mV单级放大电路的观测与测量(1) 10mV单级放大电路设计原理图Rb1=160kΩ,Rb2=80.6kΩ,Rc=3.9kΩ,Re=1.65kΩ,C1=C2=10uF,Ce=100uF,RL=3,9kΩ，R1=20Ω（2）静态工作点波形与直流工作分析如下图所示，可得：静态工作点，ICQ=1.74639mA,IBQ=8.35250uA,VCEQ=2.2586V，不失真度2.1%静态工作点（2）输入曲线、输出曲线的观察在VCE=2.2586V下三极管的输入曲线在IBQ=8.35250uA下三极管的输出曲线（2）β、be r、ce r的测量<1 β的测量根据输出曲线及输出数据可算出2.2586 1.74642098.3525|c V V ce bm uii β===≈<2be r 的测量如下图电路测量be r ，据所得数据计算得77.9896 2.83627.4972Vbe ube k Ib nr ∆===Ω∆<2ce r 的测量如下图电路测量ce r ，据所得数据计算得1.315862.521.0526Vce mce k Ic nr ∆===Ω∆(3) 输入电阻、输出电阻与电压增益的测量 <1 输入电阻的测量如下图电路测量输入电阻，据所得数据计算得 6.4227.0711.101k UmRi I u ==Ω=Ω<2输出电阻的测量如下图电路测量输入电阻，据所得数据计算得 3.79707.104186.377k UmRo I u ==Ω=Ω<2电压放大倍数的测量如下图电路测量电压放大倍数，据所得数据计算得385.19454.4757.071mAvm==(4) 电路的频率响应曲线和L f 、H f 的测量对电路做交流分析，可得如下图所示的频率响应曲线，从而可获得转折频率：48.2891L f Hz =15.8012H f MHz =五、数据分析1、误差分析r的误差如下表所示输入电阻、输出电阻、电压增益以及be2、总结本次试验的测量值与理论值相对误差不大，基本都在容许的范围以内。
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
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画 电 路 总 线
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单级放大电路的设计与仿真实验报告参考文献
单级放大电路的设计与仿真实验报告参考文献在设计和仿真单级放大电路的实验报告中，可以参考以下文献：1. Sedra, A. S., & Smith, K. C. (2010). Microelectronic circuits. Oxford University Press. 这本书是微电子电路设计的经典教材，其中包含了关于放大电路设计的详细内容。
2. Razavi, B. (2016). Design of analog CMOS integrated circuits. McGraw-Hill Education. 这本书对模拟CMOS集成电路的设计进行了全面而详细的介绍，包括放大电路的设计。
3. Gray, P. R., Hurst, P. J., Lewis, S. H., & Meyer, R. G. (2009). Analysis and design of analog integrated circuits. Wiley. 这本书讲解了模拟集成电路的分析和设计方法，包括放大电路的设计原理。
4. Franco, S. (2015). Design with operational amplifiers and analog integrated circuits. McGraw-Hill Education. 这本书重点介绍了运算放大器和模拟集成电路的设计方法，对于单级放大电路的设计有很好的参考价值。
5. Horowitz, P., & Hill, W. (2015). The art of electronics. Cambridge University Press. 这本书是电子工程师的经典参考书，其中包含了大量实用的电路设计技巧和实例，对于单级放大电路的设计也有相关内容。
除了上述文献，还可以参考相关的学术论文和研究报告，以了解最新的研究进展和设计方法。
单级放大电路课程设计
仿真一1.仿真电路名称单级放大电路2.仿真原理图3.仿真结果记录数据，填如下表：★Rp的值，等于滑动变阻器的最大阻值乘上百分比。
原理图波形图由图可知：反相删除负载电阻R6，原理图波形图记录数据如下表：（注此表为RL为无穷）将R6改为5.1kΩ和330Ω填表：其他不变，增大和减小滑动变阻器的值，观察V0的变化，并记录波形。
★如果效果不明显，可以适当增大输入信号.动态仿真三Ri在输入端串联一个5.1k的电阻，如图所示，并且连接一个万用表，如图连接。
启动仿真，记录数据，并填表。
☆万用表要打在交流档才能测试数据填表：R0如图所示：☆万用表要打在交流档才能测试数据，其数据为VL如图所示：☆万用表要打在交流档才能测试数据，其数据为V0填表：思考题1、画出如下电路：2、如何把元件水平翻转和垂直翻转呢？如图所示水平翻转：Flip Horizontal垂直翻转：Flip Vertical3、如何更改元件的数值呢？选取所需的阻值4、如果去掉实验中的R7既是100欧电阻，输出波形有何变化？未去掉R7：去掉R75、元件库中有些元件后带有VIRTUAL，它表示什么意思？表示虚拟元件。
仿真二1.仿真电路名称集成运算放大器运用的测量2.原理图3.仿真结果：频率响应测试输出波形放大倍数记录数据如下表：最大功率测试仿真三1.仿真电路名称负反馈放大电路2.原理图3.启动直流工作点分析，记录数据，填入下表4.交流测试5.负反馈对失真的改善1.在开环情况下适当加大Vi的大小，使其输出失真2.闭合开关S16.测试放大频率特性1. 开环2.闭环仿真四1.仿真电路名称差动放大电路2.原理图1.调节放大器零点把开关J1和J2闭合，J3打在最左端，启动仿真，调节滑动变阻器的阻值，使得万用表的数据为0，填表一：2.测量差模电压放大倍数3.测量共模电压放大倍数.填表二：仿真五1.仿真电路名称串联型晶体管稳压电路2. 整流滤波电路测试1) 取RL＝240Ω，不加滤波电容，测量直流输出电压UL 及纹波电压L，并用示波器观察u2和uL波形。
EDA实验报告单极放大电路的设计和仿真
EDA实验报告单极放大电路的设计和仿真一、实验目的本实验旨在通过设计和仿真单极放大电路，掌握电路设计及仿真的方法和技巧，了解单极放大电路的工作原理以及参数的计算方法。
二、实验设备和材料1.EDA仿真软件2.电脑三、实验原理在单极放大电路中，电源电压通过电阻分压形成集电极电压，而输入信号通过耦合电容经过耦合电容C1进入晶体管的基极，从而实现对输入信号的增强。
四、实验步骤及数据记录1.确定电源电压：根据实验要求，选择适当的电源电压。
2.选择晶体三极管型号：根据实验要求和设计要求，选择适合的晶体三极管型号。
3.计算电阻值：根据单极放大电路的工作原理，计算电阻的取值范围，并选择合适的电阻值。
4.设计电路连接方式：将电源、电阻、晶体三极管按照电路原理进行连接并设计电路图。
5.仿真电路：使用EDA仿真软件，将设计好的电路连接到仿真软件中。
6.设置仿真参数：设置仿真参数，包括电源电压、工作频率等。
7.运行仿真：运行仿真程序，获取仿真结果。
8.分析结果：根据仿真结果，分析电路的工作情况，包括输出电压增益、输入输出阻抗等。
9.修改参数：根据分析结果，对电路参数进行调整，重新进行仿真。
10.重复步骤6-9，直到仿真结果满足设计要求。
五、实验结果分析通过仿真，得到了单极放大电路的工作情况如下：1.输出电压增益：根据仿真结果，计算得到了单极放大电路的输出电压增益为X。
2.输入输出阻抗：根据仿真结果，计算得到了单极放大电路的输入阻抗为Y，输出阻抗为Z。
3.波形分析：通过仿真软件，获取到了输入信号和输出信号的波形，并进行比较分析。
六、实验结论通过设计和仿真单极放大电路，了解了电路设计及仿真的方法和技巧。
掌握了单极放大电路的工作原理以及参数的计算方法，并通过仿真分析得到了相关结果。
EDA设计(I)-2
实单级放大电路的设计与仿真一．实验目的①掌握放大电路静态工作点的测试和调节方法。
②掌握放大电路的动态参数的测试方法。
③观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影二．实验要求：1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，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(调节偏置电阻)，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(调节偏置电阻)，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 、be r、ce r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f L、f H值。
三．实验步骤1.单级放大电路原理图。
图1-1 单级放大电路图1-2 静态工作点分析2.电路饱和失真和截止失真时输出电压的波形图以及两种状态下三极管的静态工作点值。
（1）当电位计调至50%时，输出波形如图 1-3所示，观察波形，此管出现了饱和失真，对应的静态工作点如图1-4所示。
图1-3 饱和失真时的波形图图1-4 饱和失真时各静态工作点值（2）当电位计调至0%时，输出波形如图1-5所示，观察波形，此管出现了截止失真，对应的静态工作点如图1-6所示：图1-5 截止失真时的波形图图1-6 截止失真时各静态工作点值3.测试三极管输入、输出特性曲线和 、r be、r ce值的实验图以及测试结果。
（1）测试三极管Q1的输入特性曲线图1-7 测试输入特性曲线的电路图图1-8 输入特性曲线be r dx dy =÷=2.25 Kohm（2）测试三极管Q1的输出特性曲线图1-9 测试输出特性曲线的电路图图1-8 输出特性曲线ce r dx dy =÷=39.39Kohm（3）β值的计算：c b I I β=÷=113.464. 电路工作在最大不失真状态下： （1） 三极管静态工作点的测量值；b I =13.83550e-6 A cI =1.56972e-3 A CEQ U =5.07424V（2） 输出波形图以及放大倍数，并与理论计算值进行比较图1-9 最大不失真时的波形图U O i A U U =÷=103.95|u A '|=|-β（4R //5R ）÷be r |=95.25e=|uA '-UA | ÷ u A ' ⨯100%≈9.1%（3） 测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图以及测试结果，并和理论计算值进行比较。
eda论文.
南京理工大学EDA设计（Ⅰ）实验报告作者: 学号：学院(系):专业:指导老师：实验日期：实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的1.掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。
2.掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3.观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二、实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ，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：电路静态工作点值；电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；电路的频率响应曲线和fL、fH值。
三、实验要求1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ，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：电路静态工作点值；电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；电路的频率响应曲线和fL、fH值。
四、实验步骤一．单级放大电路原理图二．放大电路静态工作点分析1、饱和失真（饱和失真。
滑动变阻器调到0%，信号源电压10mV）2）静态工作点参数Ib=76.18012u Ic=819.25941m Uce=63.17805m2、截止失真（截止失真。
滑动变阻器调到100%，信号源电压50mV）3.不失真Ib=5.58529u Ic=615.31797u Uce=3.35120 Ube=617.74726m三、测量输入输出电阻和电压增益1、输入电阻输入电阻实验值：R i =U i /I i =10mV/2.522uA=3.965k Ω2、输出电阻输出电阻实验值：R 0=U 0/I 0=10mV/1.404μA=7.122K Ω3、电压增益电压增益测量值：Au=68.924 四、电路的频率特性由图可知，f L=350.6399Hz f H=7.9519MHz实验小结：由数据分析知，此次试验存在较小误差，但是在误差允许的范围之内。
实验一单级放大电路的设计及仿真
实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的一、把握放大电路的静态工作点的调整和测试方式。
二、把握放大电路的动态参数的测试方式。
3 、观看静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的阻碍。
二、实验内容和步骤1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(峰值10mV) ，负载电阻Ω，电压增益大于50。
2.调剂电路静态工作点(调剂电位计)，观看电路显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.调剂电路静态工作点(调剂电位计)，使电路输出信号不失真，而且幅度尽可能大。
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 、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。
三、实验步骤（电路图入图1所示）图12．测定饱和失真和截止失真1）饱和失真调剂滑动变阻器，当滑动变阻器的值为15kΩ时，示波器中输出电压的波形底部被削平，显现了饱和失真。
如图2所示图2对电路进行直流分析，取得如下静态工作点的值：Ib=,Ic=11uA,Vce=2) 截止失真由于输入的信号过小，因此很难观看到截止失真的现象，因此将小信号的峰值调至50mV，调剂滑动变阻器，当滑动变阻器的值为50kΩ时，示波器中输出电压的波形顶部被削平，显现截止失真。
如图3所示。
图3对电路进行直流分析，取得如下静态工作点的值：Ib=,Ic=观看不失真并测定参数调剂滑动变阻器，当滑动变阻器的值为30kΩ时，波形大体对称且幅度最大，如图5所示图5再通过对电路图进行直流分析，取得如下静态工作点的值：Ib=,Ic=测试三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值1)当电路不失真时，可依照Ib与Ic的值测得 =Ic/Ib=2122) 三极管的输入特性曲线：图6为测试三极管输入的实验图，利用直流扫描，可得输入特性曲线如图7所示：图6图7静态时Ib=,在图7中找到静态工作点Q, 在Q点周围取两个点，斜率的倒数即为=dx/dy=Ωrbe,r be3）三极管的输出特性曲线：图8为测试三极管输出的实验图，利用直流扫描，可得输出特性曲线如图9所示：图8图9Ib=通过静态时的Ic找到Q点，在Q点周围取两个点，斜率的倒数即为r ce=dx/dy=68k4.测量电路的输入电阻、输出电阻和电压增益1)测量输入电阻输入电阻的测试电路如图10所示。
南理工EDA1实验报告-模电仿真
EDA设计（Ⅰ）实验报告院系：电子工程与光电技术学院专业：电子信息工程学号：914104姓名：指导老师：宗志园目录实验一单级放大电路的设计与仿真 (2)一、实验目的 (2)二、实验要求 (2)三、实验原理图 (3)四、三极管参数测试 (3)五、电路静态工作点测试 (6)六、电路动态参数测试 (8)七、频率响应测试 (10)八、数据表格 (10)九、理论分析 (11)十、实验分析 (11)实验二差动放大电路的设计与仿真 (12)一、实验目的 (12)二、实验要求 (12)三、实验原理图 (12)四、三极管参数测试 (13)五、电路工作测试 (18)六、电路增益测试 (18)七、数据表格 (21)八、理论分析 (22)九、实验分析 (22)实验三负反馈放大电路的设计与仿真 (23)一、实验目的 (23)二、实验要求 (23)三、实验原理图 (24)四、电路指标分析 (25)五、电路幅频特性和相频特性 (30)六、电路的最大不失真电压 (31)七、数据表格 (32)八、误差分析 (33)九、实验分析 (33)实验四阶梯波发生器电路的设计 (34)一、实验目的 (34)二、实验要求 (34)三、实验原理图 (35)四、实验原理简介 (35)五、电路分级调试步骤 (36)六、误差分析 (40)七、电路调整方法 (40)八、实验分析 (40)实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的（1）设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz，峰值5mV ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于70.（2）调节电路静态工作点，观察电路出现饱和失真、截止失真和正常放大的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值.（3）在正常放大状态下测试：1.三极管的输入、输出特性曲线和β、r be、r ce值；2.电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；3.电路的频率响应曲线和f L、f H值.二、实验要求（1）给出单级放大电路原理图.（2）实验过程中各个参数的电路仿真结果：1.给出测试三极管输入、输出特性曲线和β、r be、r ce值的仿真图；2.给出电路饱和失真、截止失真和不失真的输出信号波形图；3.给出测量输入电阻、输出电阻和电压增益的仿真图；4.给出电路的幅频和相频特性曲线(所有测试图中要有相关仪表或标尺数据).（3）给出相关仿真测试结果.（4）理论计算电路的输入电阻、输出电阻和电压增益，并和测试值做比较，分析误差来源.三、实验原理图图1-1 实验原理图四、三极管参数测试图1-2 电路静态工作点（1）输入特性图1-3 测量输入特性曲线电路图图1-4 输入特性曲线（2）输出特性图1-5 测量输出特性曲线电路图图1-6输出特性曲线（3）根据图1-4及公式i V rb be be ∆∆= ， 可计算出r be = . （4）根据图1-6及公式V r c CE ce ∆∆= ，可计算出r ce = . （5）根据图1-2.五、电路静态工作点测试（1）饱和失真图1-7饱和失真波形图1-8饱和失真数据（2）截止失真图1-9截止失真波形及其数据（3）正常放大黄色曲线为输入波形，蓝色曲线为输出波形.图1-10正常放大波形六、电路动态参数测试（1）Av图1-11 Av测量电路计算，得到.（2）Ri图1-12 Ri测量电路计算，得到.（3）Ro图1-13 Ro测量电路计算，得到. 七、频率响应测试图1-14 频率响应测试八、数据表格表1-1 静态工作点调试数据表1-2 电路正常工作数据九、理论分析（1）Ri理论值：.误差：.（2）Ro理论值：.误差：.（2）Av理论值：.误差：.十、实验分析本实验是EDA的第一项实验，在老师的指导下我初步了解了电路仿真的基础知识和Multisim软件的使用方法，并完成了第一个电路：单机放大电路的设计与参数测量。
实验二 模拟电路实验 单级放大器(仿真)
2.静态工作点测量方法：
接通电源，调节RW ，使 VCE = 4 V。 用电压表(DC档)测量晶体管的VCE，使之接近于
要求值,然后测量VB、VC、VE的值；并填入表中。
注意：
静态工作点必须在输入信号（Vi＝0）的情况下 进行测试。
3. 静态工作点调试
放大器的基本任务是不失真地放大信号。要
幅度或相 位设定 频率范 围设定 幅频选择 相频选择
读数指针可拖曳
指针垂 直读数
指针水平读
读数指针 移动按钮
座标起点
座标终点
三、操作示范
选取电阻和电容，双击后将阻值改为 200Ω，电容值为1uF。 连线时鼠标点中电阻一端，会出一个 小黑点，按住后再将鼠标向外沿伸， 一直拉到电容一端引脚（这时电容的 引脚也会出现一个小黑连接点）。 在仪器库中取出信号源和示波器，再 取出接地，按图示完成连线。 若连接点的线不平直，可选中接点 （或任何器件），利用键盘上的 ←↑→↓四个键作调整。 双击仪器的面板，可对信号源和示波 器进行参数设置。 双击连线，可改变连线的颜色。 与示波器相连的线的颜色会显示同色 的波形。
输 出 电 阻 ：R o R c
五、EWB使用介绍
E W B 概述 EWB（Electronics Workbench）即电子工作 台，是加拿大Interactive Image Technologies公司 于八十年代末、九十年代初推出的专门用于电子线 路仿真的“虚拟电子工作台”软件，它界面直观、 操作方便，可大大提高电子设计工作的效率。
面板展开
外触发输入
X轴偏置
Y轴偏置 Y轴输入方式 自动触发
触发控制
为了能够更细致地观察波形，按下示波器面板上的Expand按钮将面板进一步展开成下 图所示。通过拖曳指针可以详细读取波形任一点的读数，以及两个指针间读数的差。
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。
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实验一单级放大电路的设计和仿真
一、实验目的
1、掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。
2、掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3、观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二、实验要求
1、设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ，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、加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ，调节电路使输出不失真，测试此时的静态工作点值。
测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；
4、测电路的频率响应曲线和f L、f H值。
三、设计原理图
Rb1=160kΩ,Rb2=80.6kΩ,Rc=2.2kΩ,Re=1.65kΩ,C1=C2=10uF,Ce=100uF,RL=3,9kΩ，R1=10Ω
四、实验过程
1、观测饱和失真、截止失真与不失真
<1饱和失真的观测
使Rb1=51kΩ，用示波器观测波形，并做直流工作点分析。
此时的静态工作点，ICQ=3.05334mA,IBQ=49.41790uA,VCEQ=130.534mV
静态工作点
<2截止失真的观测
使Rb2=20.0k ，信号源电压峰值40mv，用示波器观测波形，并做直流工作点分析。
此时的静态工作点，ICQ=418.088uA,IBQ=1.88563uA,VCEQ=10.382913V
不失真
静态工作点
<2不截止失真的观测
用示波器观测波形，并做直流工作点分析。
此时的静态工作点，ICQ=1.78125mA,IBQ=8.28494uA,VCEQ=5.18389V
静态工作点
2、峰值10mV单级放大电路的观测与测量(1) 10mV单级放大电路设计原理图
Rb1=160kΩ,Rb2=80.6kΩ,Rc=3.9kΩ,Re=1.65kΩ,C1=C2=10uF,Ce=100uF,RL=3,9kΩ，R1=20Ω
（2）静态工作点
波形与直流工作分析如下图所示，可得：静态工作点，
ICQ=1.74639mA,IBQ=8.35250uA,VCEQ=2.2586V，不失真度2.1%
静态工作点
（2）输入曲线、输出曲线的观察
在VCE=2.2586V下三极管的输入曲线
在IBQ=8.35250uA下三极管的输出曲线
（2）β、be r、ce r的测量
<1 β的测量
根据输出曲线及输出数据可算出
2.2586 1.74642098.3525|c V V ce b
m u
i
i β===
≈
<2be r 的测量
如下图电路测量be r ，据所得数据计算得
77.9896 2.83627.4972Vbe u
be k Ib n
r ∆=
==Ω∆
<2ce r 的测量
如下图电路测量ce r ，据所得数据计算得
1.31586
2.521.0526Vce m
ce k Ic n
r ∆=
==Ω∆
(3) 输入电阻、输出电阻与电压增益的测量 <1 输入电阻的测量
如下图电路测量输入电阻，据所得数据计算得 6.4227.0711.101k U
m
Ri I u ==Ω=Ω
<2输出电阻的测量
如下图电路测量输入电阻，据所得数据计算得 3.79707.104186.377k U
m
Ro I u ==Ω=Ω
<2电压放大倍数的测量
如下图电路测量电压放大倍数，据所得数据计算得
385.194
54.475
7.071
m
Av
m
==
(4) 电路的频率响应曲线和L f 、H f 的测量
对电路做交流分析，可得如下图所示的频率响应曲线，从而可获得转折频率：
48.2891L f Hz =15.8012H f MHz =
五、数据分析
1、误差分析
r的误差如下表所示
输入电阻、输出电阻、电压增益以及be
2、总结
本次试验的测量值与理论值相对误差不大，基本都在容许的范围以内。
用的是实际元件，
r的测量，方法本身就存在一定误差，因而相对误差较误差是不能消除的。
特别地，对于
be
大。
六、实验感想
在这门课之前，对Multisim软件的运用只是最基本的，只是熟悉一些操作环境。
有了Protel的一点基础，要利用Multisim软件强大的仿真，这一个实验做得还蛮顺利，与所学的模电关系密切，相对容易上手。
本实验主要目的是让我们熟悉软件以及单级放大电路的特性，因此实验的一个难点在于软件的运用，譬如交流失真等选项的作用。
当然最重要的是电路图的设计，要满足要求还要可以观察到失真等波形。
观察失真时要注意偏置的调谐，以及适当
辅助调大信号源的幅度，这样可以观察到较明显的失真情况。
假如不改变信号源幅度，仍用5mV的话，可观测到明显的饱和失真波形，但截止失真波形则不那么明显。