第4章 模拟电路实验与综合设计.ppt

第4章  模拟电路实验与综合设计 4.1 模拟电路实验 4.1.1 模拟电路常用器件与仪器 4.1.2 单管共射放大器及负反馈 4.1.3 射极跟随器 4.1.4 差动放大器 4.1.5 低频功率放大器 4.1.6 RC正弦波振荡器 4.2 直流可调稳压电源的设计 在电子线路中，研究含有线性电阻、电容和电感元件的电路(有直流和交流稳态及动态电路)，属于基础理论电路，相对比较容易理解；而研究以非线性元件二极管和三极管为核心的电路，因为交直流并存，元件的多种作用与工作电压的变化密切相关，不便于初学者理解和掌握。模拟电路就是以三极管为核心，处理模拟信号的电路。初学者往往对模拟电子技术的学习感到困惑，概念多而抽象，学生在实验室里做实验的时间又有限，尤其是前几章的内容，稀里糊涂就过去了，给后面的学习带来不少困难。在这一章里，我们主要对模拟电路中的几个典型实验进行仿真和分析，然后给出两个模拟电路设计的综合实例，目的在于使读者对这一部分的仿真元件及仪器有个基本的掌握，帮助大家更好地理解和学习模拟电子技术，借助软件，反复学习和验证，最终克服学习中的难关。 4.1 模拟电路实验 这一节，我们把模拟电子技术中的经典实验详细介绍给大家，使大家对Proteus中的模拟电子技术部分仿真元器件和虚拟仪器有较为详细的了解，并能够熟练掌握和使用。同时，可以使广大电子技术初学者和爱好者能够在不进实验室的情况下顺利完成实验，测得实验数据和获得实验波形，设计出自己想要的理想电路，实现预定的电路功能，从而减少元件的浪费，缩短设计周期，提高设计成功率。 首先，来看一看Proteus中有哪些模拟电路中常用的仿真器件和虚拟仪器能够供我们使用吧。 4.1.1 模拟电路常用器件与仪器 1. 模拟电路常用器件 模拟电路中常用的器件主要有三极管、二极管、电阻、电容、电感、变压器、直流电源、信号源、集成运放等。下面我们来看这些元件如何拾取。 (1) 三极管 如何在Proteus的浩瀚元件库中找到自己想要的三极管元件呢？打开Proteus的元件拾取对话框，在类别“Category”中的“Transistors”子类就是三极管，单击 “Transistors”，出现如图4-1中所示的元件。这些元件和我们平时常用的国产三极管的型号不太一致，比如常用的国产高频小功率管3DG6对应于2N5551，替换的原则是双方的管型一致，另外参数也要一样(当然根据设计需求允许有误差)，元件替换对应也可以在网上查找。如果只是一般的原理仿真，可以直接输入“NPN”或“PNP”来拾取通用元件即可。如果用到场效应管，则可以在对应的子类中查找。如图4-1中右侧所示。 (2) 二极管 二极管的种类很多，包括整流桥、整流二极管、肖特基二极管、开关二极管、隧道二极管、变容二极管和稳压二极管。打开Proteus的元件拾取对话框，选中“Category”中的“Diodes”，出现如图4-2所示的对话框，一般来说，选取子类“Sub-category”中的“Generic”通用器件即可，图4-2右边给出通用器件的查寻结果，可以单击来看看需要使用哪种元件。 (3) 电阻 电阻的分类为“Resistors”，子类有0.6W和2W金属膜电阻、3W、7W和10W绕线电阻、通用电阻、热电阻(NTC)、排阻(Resistor Packs)、可变电阻(Variables)及家用高压系列加热电阻丝。 常用电阻可直接输入通用电阻“RES”拾取即可，然后再修改参数。这里我们主要说一下比较常用的可变电阻。直接输入“POT”或“POT-”可找到四个或三个相关元件。 “POT”为一般滑动变阻器，触头不能拉动，需选中后打开元件属性对话框，修改“STATE”来改变触头的位置，“STATE”的初始值为5，触头位于中间，改为10后，触头位于最上，如图4-3所示。由于调整不方便，一般不使用此元件，而使用下面的几个滑动变阻器。 “POT-HG”滑动变阻器的好处是可以直接用鼠标来改变触头位置，精确度和调整的最小单位为阻值的1%，比如一个1kΩ的电阻，精确到10Ω，而一个100kΩ的电阻只能精确到1kΩ，所以，当电阻较大时，考虑把它分成两部分串联，一部分为较大阻值的固定电阻，另一部分为较小阻值的滑动电阻，这样比较科学。 “POT-LIN”和“POT-LOG”滑动变阻器和“POT-HG”一样可以通过鼠标来改变触头位置，但精确度和调整的最小单位均为阻值的10%。 读者可以根据需要和调整精度来选择所需要的滑动变阻器。 (4) 电容 模拟电路中常用的电容为极性电容，即电解电容。其实无极性电容和电解电容在使用时没什么区别，只不过当电容值较大时，一般在1μF以上时，要做成电解电容。放大电路中的耦合电容一般为10~100μF，为电