EDA设计单级放大电路的设计与仿真.doc

EDA设计（） 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。 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。 调节电路静态工作点(调节电位计)，使电路输出信号不失真，并且幅度尽可能大。在此状态下测试： 电路静态工作点值； 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。 二、实验要求 给出单级放大电路原理图。 给出电路饱和失真、截止失真和不失真且信号幅度尽可能大时的输出信号波形图，并给出三种状态下电路静态工作点值。 给出测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图，给出测试结果并和理论计算值进行比较。 给出电路的幅频和相频特性曲线，并给出电路的fL、fH、和滑动变阻器R组成分压偏置器，调节滑动变阻器R的阻值就可以改变三极管的静态工作点。 1、饱和失真 调节信号源幅度为40mV，当电位器阻值为90% ，显示饱和失真波形如下图: 饱和失真时波形： 此时静态工作点为： I（BQ）=2.74177uA I(CQ)= 367.08562uA β= I(CQ)/ I（BQ）=133.88 U(CEQ)=U（6）—U（2）=7.68221V U(CBQ)=U（3）mV，当电位器阻值为5%时，示波器显示截止失真波形如下图: 截止失真时波形： 此时静态工作点为： I（BQ）=512.6002uA I(CQ)= 1.06981mA β= I(CQ)/ I（BQ）=2.087 U(CEQ)=U（6）—U（2）=0.02468V U(CBQ)=U（3）①、观察波形测试此时的静态工作点值 加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ，调节电路使输出不失真，当电位器阻值为50% 时，示波器显示波形如下图： 此时静态工作点为： I（BQ）=4.64505uA I(CQ)=609.01778uA β= I(CQ)/ I（BQ）=131.11 U(CEQ)=U（6）—U（2）=5.84683V U(CBQ)=U（3）② 电路的输入电阻Ri r（be）=200+（1+β）（ 0.026mV/ I(CQ)）③ 电路的输出电阻 Ro（理）=R10=5.1KΩ 而测量理论值电路图如下图： 所以Ro（测）=V/I=4.56KΩ 相对误差E=|4.56—5.1|*100% /5.1=10.6% 实验误差较大主要是因为Ro（理）=R(C)*r（ce），计算理论值过程中忽略了r（ce）的影响，使理论值偏大，导致误差较大。 ④ 最大不失真时测电压增益: Av（理）= -β（R1//R10）/ r(be)=-56.24 而测量理论值电路图如下图： 所以Av（测）=U1/U2=58.48 相对误差E=（58.48—56.24）*100% /56.24=3.9% 4、测电路的频率响应曲线和fL、fH值 通过仿真得幅频和相频特性曲线如下图 对数据分析可得，y的最大值为58.8396，将其除以，得41.6059，将两边拉至41.6059处 即可得： ，f（L）=383.6890Hz f（H）=11.6730MHz 四、实验小结 由上面实验仿真可以看出，所有测量结果与理论值误差分析，可以认为本次实验是基本成功的。在做本实验过程中，刚开始对软件还不是很熟悉，模电知识也有些模糊了，所以花了一定的时间来熟悉软件与回顾模电知识，之后电路不是很难搭，但是要实验结果符合要求的话却耗费不少时间，将来在实验的过程中，要先看清楚要求，然后在逐步设计，这样效率会提高。 实验过程中我还在调饱和失真波形时遇到了问题，在请教了老师之后，问题成功解决，实验才能顺利。这是我所做的第一个EDA设计实验，经过了一个暑假的休息，对于模电中的一些知识已经有点淡忘了。同时我对Muitisim软件也不是特别熟悉，所以这个实验可以说是我在摸索中前行，不过上面的所有结果毕竟都是自己做出来的，这为我后面的两个实验打下了坚实的基础。 实验二 负反馈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 用电路分析方法。 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。 3.熟练掌握有关负反馈放大电路有关知识，并应用相关知识来分析电路，深刻体会使用负反馈在放大电路中的作用，做到理论实际相结合，加深对知识的理解。 二、实验要求 ①、设计一个阻容耦合的二级电业放大电路，要求信号源频率10kHZ（幅值1mV），负载电阻