实验报告-单级放大电路-负反馈放大电路-阶梯波发生器.docVIP

EDA设计实验报告 实验一 单级放大电路的设计与仿真 实验目的 掌握放大电路静态工作点的调整与测量方法。 掌握放大电路的动态参数的测量方法。 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。 实验内容 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(幅度 10mV) ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。 调节电路静态工作点()，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。 加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ，调节电路使输出不失真，测试此时的静态工作点值。测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益； 测电路的频率响应曲线和fL、fH值。 实验内容及步骤 分压偏置的单管电压放大电路 给出电路静态工作点()，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。 不失真情况： Ue=2.95V Uc=4.66V Uce=Uc-Ue=1.71V Ic=1.47mA Ib=7.07uA 示波器波形 静态工作点参数 饱和失真： Ue=3.39V Uc=3.58V Uce=Uc-Ue=0.19V Ic=1.70mA Ib=11.90uA 示波器波形 静态工作点参数 截止失真 Ue=482.85mV Uc=10.80V Uce=Uc-Ue=10.75V Ic=240.34uA Ib=1.09uA 示波器波形 静态工作点参数 电压增益的实验图，测试结果并和理出测量输入电阻、输出电阻论计算值进行比较。 电压增益： Au=0.136/1=136 理论值： rbe=130+220*26/1.47=4.02kΩ Au理论=220*2.5/4.02=136.82 误差： E=(136.82-136)/136=0.60% 输入电阻： Ri=1/0.409=2.44kΩ Ri理论=23 // 10 // 4.02 =2.55kΩ 误差： E=|(2.55-2.44)/2.55|=4.31% 输出电阻: Ro=10/2.141=4.67kΩ 理论值： Ro理论=5.1kΩ 误差： E=(5.1-4.67)/5.1=8.43% 电路的幅频和相频特性曲线 fL=92.88Hz fH=11.17MHz  实际元件电路 实际电路波形： 实验二负反馈放大电路的设计与仿真 实验要求 给出引入电压串联负反馈电路的实验接线图。 给出两级放大电路的电路原理图。 给出负反馈接入前后电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻。 给出负反馈接入前后电路的频率特性和fL、fH值，以及输出开始出现失真时的输入信号幅度。 分析实验结果。 实验内容 设计一个阻容耦合两级电压放大电路，要求信号源频率10kHz(幅度1mv) ，负载电阻1kΩ，电压增益大于100。 给电路引入电压串联负反馈，并分别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。改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。 实验过程及步骤 两级放大电路的电路原理图 调节滑动变阻器A使第一级输出不失真(A 2%) 调节滑动变阻器B使第二级输出不失真(Z 16%) 负反馈接入前电路的放大倍数、输入、输出电阻，输出开始出现失真时的输入信号幅度以及频率特性和fL、fH值 接入反馈前 放大倍数：Au=195mV/1mV=195  输入电阻:Ri=1/023=0.978KΩ 输出电阻：Ro=0.120/0.123=0.976KΩ 电路的频率特性和fL、fH值 fL=6.9887kHz fH=1.5899mHz 反馈接入后： 电压增压Au=10/1=10  输入电阻：Ri=1/0.824=1.214kΩ 输出电阻：Ro=0.120/3.244=0.037KΩ  电路的频率特性和fL、fH值 fL=475.7136Hz fH=41.700mHz 观察负反馈接入对电路性能的改善 调节幅度使失真：  波形如图 接入反馈前 将信号源幅度调制50mV 波形出现顶部失真 连接反馈 调节信号源幅度使波形底部幅度与未接反馈时相同 比较反馈接入前后的波形 接入反馈前（信号源幅度50mV） 接入反馈后（信号源幅度520mV） 结果分析：当通过调节幅度使接入负反馈前后波形底部幅值相同时观察可发现，接入负反馈对顶部失真有改善，其效果与反馈深度有关。 实验三 阶梯波发生器的设计与仿真 一、实验要求 设计一个能产生周期性阶梯波的电路，要求阶梯波周期在20ms左右，输出电压范围10V，阶梯个数5个。(注意：电路中均采用模拟、真实器件，不可以选用计数器、555定时器、D/A转换器等数字器件，也不可选用虚拟器件。) 对电