基于Multisim的EDA设计分析.docVIP

南 京 理 工 大 学 EDA设计（Ⅰ） 作者: 左靖昊 学号： 9141010F0408 学院: 电子工程与光电技术学院 专业: 电子信息工程 指导老师：宗志园 实验日期： 2016.9.12 目 录 实验一 单级放大电路的设计与仿真 3 一、实验目的 4 二、实验要求 4 三、实验原理图 4 四、实验过程及数据分析 5 1、电路的饱和失真和截止失真分析 5 2、三极管特性测试 11 3．电路基本参数测定 7 六、误差分析 15 实验二 差动放大电路的设计与仿真 15 一、实验目的 16 二、实验要求 16 三、实验原理图 16 四、实验过程及结果 18 1、电路的静态分析 18 2.电路电压增益的测量 22 五、数据分析 24 六、误差分析 25 实验三 反馈放大电路的设计与仿真 26 一、实验目的 26 二、实验要求 26 三、实验过程及结果 27 1.负反馈接入前后放大倍数、输入电阻、输出电阻的测定 27 2．负反馈对电路非线性失真的影响 30 四、实验结论 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、电路原理框图 34 四、实验过程与仿真结果 35 1.方波发生器 35 2.微分电路 36 3.限幅电路 37 4.积分电路 38 5.比较器及电子开关电路 39 五、实验思考题 41 六、实验感想 42 实验一 单级放大电路的设计与仿真 一．实验目的 1. 熟悉Multisim软件的使用，包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌握常见电路分析方法。 2. 能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握EDA设计的基本方法和步骤。 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5mV) ，负载电阻5.1kΩ，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、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： 三极管的输入、输出特性曲线和( 、 rbe 、rce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．实验原理图 单级放大电路原理图 图1.1.1 单级放大电路原理图 R1和R2是偏执电阻，调节滑动变阻器阻值，可以改变三极管静态工作点。 四．实验过程及数据分析 1．电路的饱和失真和截止失真分析 ①饱和失真 当电位器阻值为29%R时，可以得到饱和失真波形，饱和失真波形如下 UBEQ=U3-U7=669.84587mV UCEQ=U6-U7=80.16518mV IB=168.76504uA IC=3.35745mA 图1.2.1 饱和失真输出波形 图1.2.2 饱和失真直流工作点分析 ②截止失真 当电位器阻值为100%R时，可以得到截止失真波形，截止失真波形如下 UBEQ=U3-U7=0.635V UCEQ=U6-U7=6.2962V IB=10.63995uA IC=1.62662mA 图1.2.3 截止失真输出波形 图1.2.4 截止失真直流工作点分析 最大不失真 当电位器阻值为57%R时 UBEQ=U3-U7=655.65mV UCEQ=U6-U7=2.42502V IB=23.98106uA IC=2.72886mA 图1.2.5 最大不失真输出波形 图1.2.6 最大不失真直流工作点分析 2．三极管特性测试 ①输入特性曲线 如下图所示连接电路，用直流扫描分析，取V2=最大不失真时 UCEQ= 2.425V，拉杆x1、x2放在最大不失真时的UBEQ= 0.65565mV附近，得 =1/895.1557um=1.117千欧 图1.3.1 扫描三极管输入特性电路图 图1.3.2 输入特性曲线 ②输出特性曲线 如下图所示连接电路，用直流扫描分析。如下图。 图1.3.3 扫描三极管输出特性电路图 取最大不失真时的IB=23.98106uA，拉杆x1、x2放在最大不失真时的UCEQ= 2.425V附近。如下图。 图1.3.4 输出特性曲线 =2.6429mA/23.98106uA=113.9 =1/289.7uA=3.452k欧 3.（最大不失真时的）基本电路参数测定 ①放大倍数 图1.3.4 输出特性曲线 图1.4.1 放大倍数测量电路图 由图知，实验得：放大倍数=425.634/3.535=120.4 由原理图，理论计算得：放大倍数= Au=113.9*（Rl// Rc//Rce）/Rbe=129.24 误差=（129.24-119.88）/129.24=7.2% ②输入电阻 由图知，实验得：Rbe=1284.76欧姆 Ri= R1//R2//rbe =0.909k