实验五晶体管放大器频率响应案例.docVIP

实验五 晶体管放大器频率响应 实验目的： 熟悉仿真软件MULTISIM的使用，掌握基于软件的电路设计和仿真分析方法； 熟悉POCKETLAB硬件实验平台，掌握波特图功能的使用方法； 通过软件仿真和硬件实验验证，掌握晶体三极管放大器的上下限频率及通频带概念。 实验预习： 电路如图5-1所示。 计算该放大器的中频电压增益Av=-30.537 计算和以及通频带BW. 图5-1 晶体三极管放大器频响电路 解： 29.5k BW=5.305-0.1358K=5.1692K 实验内容： NPN管放大器仿真实验 放大器幅频和相频仿真 幅频和相频仿真曲线图如下所示 表5-1：晶体三极管放大器频率特性 计算值 仿真值 测试值 放大器增益Av（dB） -30.537 -30.6839 -30.24 下限频率（HZ） 135.8 144.9741 141.40 上限频率（HZ） 5.305k 5.7288k 5.7762k 通频带BW(HZ) 5.1692k 5.5838k 5.6348k 放大器瞬态仿真:注意输入输出波形与相位之间的关系，并将相位与AC仿真结果对比，理解放大器的频率响应。 各频率仿真所得波形如下 低频区：50HZ 中频区：2kHZ 高频区：10kHZ 表5-2：不同频率输入信号时放大器增益值 电压增益Av 低频区f=50HZ 中频区f=2kHZ 高频区f=10kHZ 仿真值 -19.663 -30.310 -24.372 测试值 -21.27 -30.527 -24.871 观察其相位可以发现，在中频区输入输出波形的相位差最大。低频区和高频区相位差较小。在低频区输入波形相位超前于输出波形，高频区输出波形超前于输入波形，中频区输入输出波形几乎反相。 NPN管放大器频响硬件实验 电路连接 直流测试 波特图测试 测得的波特图如下所示： 瞬态波形测试 说明：当将输入频率改为50HZ时，硬件输出波形有误，增益计算也相差很大。 10kHZ 2kHZ 50HZ PNP管放大器仿真实验 放大器幅频和相频仿真 设计的电路图如下： 仿真所得的幅频和相频曲线如下： 放大器瞬态仿真 表3-5：不同频率输入信号时放大器输入输出波形 低频区f=50HZ 中频区f=2kHZ 高频区f=10kHZ PNP管放大器硬件实验 搭试电路 直流测试 波特图测试 图5-8：PNP管幅频和相频曲线图 4 瞬态波形测试选取表5-2中的三个频率 低频区f=50HZ 中频区f=2kHZ 高频区f=10kHZ 图5-9 PNP管放大器瞬态波形测试图 观察其相位可以发现，PNP的输入输出波形的相位关系仍满足NPN管的相位分布规律。