模拟电路仿真解答.doc

实验二 模拟电路仿真 实验目的 学习晶体管组成的基本电路（各种放大器）； 学习集成运算放大器组成的基本电路； 了解常见的基本信号发生器； 了解常见的波形变换电路。 实验内容及结果 晶体管放大器 共射极放大电路 在画好共射极放大电路的原理图之后，需要对三极管的参数进行相关的设置：双击晶体管，选择Value选项卡，单击Edit Model按钮，在弹出的对话框中将BF的Value的值改为40即可。 实验结果： 差动放大器 单端输入 根据外用表的测量结果，可知：VC1=3.959V，VD1=8.942V， 所以，该放大电路的增益为：Aud=| VC1 - VD1 | /|Vi1|=50； 若采用单端输入、单端输出，放大电路的增益为A=25； 经比较可知，双端输出的电压放大倍数是单端输出的电压放大倍数的2倍。 双端输入： 根据外用表的测量结果，可知：VC1=1.872V，VD1=11.065V， 所以，该放大电路的增益为：Aud=| VC1 - VD1 | /|Vi1 - Vi2|=46； 若采用双端输入、单端输出，放大电路的增益为A=23； 经比较可知，双端输出的电压放大倍数是单端输出的电压放大倍数的2倍。 共模输入： 根据外用表的测量结果，可知：VC1=6.427V，VD1=6.427V， 所以，该放大电路的增益为：Aud=| VC1 - VD1 | /|Vi1 - Vi2|=0； 由Aud可知，晶体管差动放大电路能很好的抑制共模信号。 反馈放大电路 有负反馈二级放大电路： 实验结果： 无负反馈放大电路： 实验结果： 在输入信号相同的情况下，通过比较有负反馈二级放大电路和无负反馈放大电路的输出信号可知，负反馈电路是以减小电压放大倍数为代价，使放大器的同频带展宽，同时也提高了放大器放大倍数的稳定性；另外，无反馈多级放大电路的增益为各个单级放大电路增益的乘积。 集成运算放大器 反相加法运算电路 Uo= -(R1/R5 + R1/R4 + R1/R2)*V1= -7.5V ②同相比例运算电路 Uo= ( 1+R1/R6) *V1 =3V ③积分器与微分器 积分器： 实验结果： 微分器： 实验结果： 差动放大器 Uo= ( 1+R2/R1) * R3/(R3 + R4 )*V2 - R2/R1* V1 =10mV 由计算结果可知，差动放大电路可用作减法器。 实验结果： 比较器 电压比较器是集成运放的非线性应用，同相输入端的电位U+稍大于反相输入端的电位U-，则Uo=+uom，反之U-稍大于U+，则Uo=-uom。 反相零电压比较器： 实验结果： 任意电压比较器： 实验结果： 双限电压比较器： 双限电压比较器由两个单限电压比较器组成。根据信号发生器给定的10V的正弦波以及该电路的特点可知，当Ui 1V或Ui8V时,二极管中的一个导通，使三极管处于饱和状态，集电极电位被拉低成0V；当1VUi8V时，两个二极管都不导通，三极管不同，集电极电位为VCC=5V。 实验结果： 信号发生器电路 正弦波发生器： 正弦波振荡器由基本放大器、反馈网络、选频网络和幅稳网络4部分组成，其中放大器和反馈网络组成正反馈放大器，选频网络用于提取特定频率的正弦波信号，幅稳网络用来稳定正弦波振荡器输出信号的幅度。 RC正弦波振荡电路： 在RC正弦波振荡电路中，正弦波的频率f0=1/(2*π*R1*C1)。同时要想该振荡电路起振，在仿真开始时，A*F1，即R3略大于2倍的R4。在电路起振后，需要调节R3，使R3等于2倍的R4。 实验结果： LC正弦波振荡电路： 变压器反馈式振荡电路： 选频网络由C2和自耦变压器构成，选择的频率f0=1/(2*π*(L1+ L2+2M)1/2*C2)，其中M表示互感。 实验结果： 电感反馈式振荡电路： 选频网络由LC谐振电路组成，选择的频率满足f0=1/(2*π*((L1+ L2)* C3 ) 1/2)。 实验结果： 电容反馈式振荡电路： 选频网络由LC谐振电路组成，选择的频率满足f0=1/(2*π*((C3*C4)/( C3+C4)* L1 ) 1/2)。 实验结果： 通过比较各个LC正弦波振荡电路的输出信号的波形可知：变压器反馈式振荡电路输出波形失真不大，耦合电路损耗较大；电感反馈式耦合损耗较小，可获得较宽振荡频率的输出信号，但信号波形不太好；电容反馈式可改善振荡电路输出信号的波形，但不易起振。 三角波发生器： 方波经过积分器之后就能变成三角波，因此三角波发生器可以用一个方波发生器加一个积分器来实现，该电路图