EDA实验报告

EDA实验报告姓名小红帽

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(峰值10mV) ，负载电阻5.1k Ω，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 、r be、r ee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．实验电路图

四．实验过程

1.饱和失真和截止失真

a.饱和失真

调节滑动变阻器，并不断观察输出端示波器上的波形，在滑动变阻器划片位于0%的位置时可以观察到饱和失真的波形，如下图所示：

对应的静态工作点为： Uce=0.65V,Ube=0.15V

b.截止失真

调节滑动变阻器，并不断观察输出端示波器上的波形，在滑动变阻器划片位于100%的

位置时可以观察到截止失真的波形，如下图所示：

如图所示的是电路出现截止失真时的输出波形，可以看出波形的正半周明显比负半周要扁平且幅度要小，可以认为波形出现了截止失真。由于此次试验的信号源的峰值较低，所以并没有预期的明显，经试验，只要加大峰值就可以获得非常明显的失真波形。

对应的静态工作点为： Uce=7.58V,Ube=0.62mV

C．最大不失真波形

调节滑动变阻器，并不断观察输出端示波器上的波形，在滑动变阻器划片位于13%的位置时可以得到最大不失真波形，如下图所示。

此时的静态工作点测试结果如下所示，其中Vbe=V5-V8,Vce=V2-V8：

对应的静态工作点为： Uce=1.24V,Ube=0.65V

2.三极管测试

1. 输入特性曲线常数

==CE U BE B u f i |)(及be r 的测量

实验电路图如下图所示：

将V1，V2均作为分析参数进行直流扫描，即可获得三极管在CE

U 为不同取值时的输入特性

曲线，如图所示：

再次利用直流扫描分析，画出三极管在最大不失真状态，即Uce=1.24V 时的输入特性曲线，如下图所示：

由公式r be =u be /i b 得，r be =623.6Ω

2. 输出特性曲线常数

==B i CE C u f i |)(及ce r 的测量

实验电路图如下图所示：

将I1、V1均作为分析参数进行直流扫描，即可获得三极管在B i 为不同取值时的输入特性曲线，如下图所示：

再次利用直流扫描分析，画出三极管在最大不失真状态，即i bq =14.38uA 时的输出特性曲线，如下图所示：

由公式B C i i =

β=255。由公式C

CE

ce i u r ∆∆==28140Ω 3. 电路基本参数测定

（1）电压放大倍数的测定

下图所示的是电压放大倍数的测量电路。由测量结果计算得Af=100.6

（2）输入电阻的测定

图1.15所示的是输入电阻测量电路。由测量结果计算得Ri=2047Ω

（3）输出电阻的测定

测量输出电阻时，需要将原输入信号置零，将原负载替换成一个交流电压源。测量其入输出端的电压与电流，测量电路如下图所示。由数据计算得：Ro=2838Ω

（4）频率特性仿真

利用Multisim软件中的交流仿真分析，可以直观地得到电路的幅频和相频特性曲线，如下图所示。

A的最大值，即max y为102.35。由通频带定义，将标尺置于幅从特性图上可以看出

f

频特性曲线两侧处，即得到上下限频率。由此可得，下限频率f L=666.7Hz，上限频率f H=4.9MHz，通频带为4.9MHz。

五．实验结果分析

对照上面实验原理图，画出交流通路，进行理论分析，可得：

放大倍数A v=102.2

输入电阻R i=2088Ω

输出电阻R o=2853Ω

误差分析

放大倍数的相对误差:（102.2-100.6）/102.2=1.5%

输入电阻的相对误差: （2088-2047）/2088=2.0%

输入电阻的相对误差:（2853-2838）/2853=0.53%

六．实验感想

从实验结果看除了放大倍数的误差较大以外其余的误差都在允许的范围之内，基本达到了实验目的，本次实验最大的遗憾是截止失真的波形不明显，为此我另外试验了峰值电压为20mV的电路，结果得到了明显的失真波形，我想这可能还是由于我的静态工作点还是调的过高导致的，这也说明了实验前预习的重要性，只有预习充分了，实验才能顺利。

二.实验负反馈放大电路的设计与仿真一．实验目的：

1.掌握阻容耦合放大电路的静态工作点的调试方法。

2.掌握多级放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。

3.掌握负反馈对电路的影响

二.实验要求：

1.设计一个阻容耦合两级电压放大电路，要求信号源频率10kHz(峰值1mv) ，负载电阻1kΩ，电压增益大于100。

2.给电路引入电压串联负反馈：

①测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。

②改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。

三．实验步骤

实验电路图及电路波形