通信系统仿真高频电子电路实验.doc

实验一 高频小信号放大器的MULTISIM仿真 一，实验目的： 了解MULTISIM的基本功能、窗口界面、元器件库及工具栏等； 掌握MULTISIM的基本仿真分析方法、常用仿真测试仪表 图1 高频小信号放大器电路 三，实验内容： （一）单频正弦波小信号放大器的MULTISIM仿真。 1, 单频正弦波小信号放大器的MULTISIM仿真原理图、输入输出波形图、波特图： 图2单频正弦波小信号放大器的MULTISIM仿真原理图 图3 单频正弦波小信号放大器的MULTISIM仿真输入输出波形图 图4 单频正弦波小信号放大器的MULTISIM仿真波特图 2，用交流分析方法和波特仪分别估计电路的谐振频率，给出可视化仿真结果。改变输入信号的频率，再用交流分析方法和波特仪观察电路谐振频率的变化情况 通过改变和输入信号的频率，波特仪没有发生波形上的变化，通过移动标线，谐振频率的数值不变，由此得知，输入信号频率的改变不影响电路的谐振频率。 3，改变输入信号的频率，用示波器观察输出电压幅度的变化，计算通频带B和矩形系数K0.1，绘制通频带曲线； 输入频率（MHZ） 1 3 5 7 9 输入电压（mv） 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 输出电压（mv） 23.913 71.268 113.162 139.82 146.457 输入频率（MHZ） 10 13 17 20 25 输入电压（mv） 1.97 1.97 1.97 1.97 1,97 输出电压（mv） 205.123 181.289 146.429 127.804 98.828  图5 输入信号10MHZ 输入信号25MHZ 由波特图可知此电路的谐振频率是10M赫兹左右，当频率由0-20MHZ变化的时候电压的大小也是由大到小变化，正如幅频特性曲线。 当改变输入信号频率（增大或减小）还伴有输出信号相位偏移，同时输出信号的电压减小。 4，改变输入信号的幅度，用示波器观察输出电压波形，测量输出波形不失真情况下输入信号幅度的变化范围； 从2mv开始增大输入信号的频率，当输入信号的频率增大到45mv时会发生输出信号的失真现象。 图6 最大不失真波形 5，改变R1的值，用示波器观察输出电压波形，在波形不失真的情况下，用直流分析法记录三极管基极的直流电压和通过VCC的直流电流，分别绘制R1和它们关系曲线； R1（K） 110 130 150 170 190 输入电压(mv) 2 2 2 2 2 输出电压(mv) 1172 480.688 201.771 65.933 8.253 基极电压 3.697V 1.663V 1.081V 804.623mv 64.658mv 直流电流(mA) 120 120 120 120 120 此电路图为150K时正常工作，由此可见当R1增大时输出电压幅值减小，基极的直流电压减小，VCC端直流电流不变。当R1减小时输出电压幅值增大，基极的直流电压增大，VCC端直流电流不变。 图7 R1 110k R1 170K 6，改变R5（负载）的值，用示波器观察输出电压波形和峰峰值的变化情况，在波形不失真的情况下，绘制R5和峰峰值的关系曲线。 R5（K） 10 30 50 70 90 输入电压(mv) 2 2 2 2 2 输出电压(mv) 51.889 152.45 249 306 404.56 由此可得知当R5增大时输出电压幅值增大，R5减小时输出电压幅值减小 （二）多频正弦波合成小信号放大器的MULTISIM仿真。 1，根据图一所示高频小信号放大器电路，创建仿真电路原理图。要求输入为幅度在2mV---1V之间（各不相同）、频率在1MHz---20MHz之间（各不相同）三个以上的正弦波合成小信号； 图8 多个高频小信号叠加输入原理图 图9 多个高频小信号叠加输入输出波形图 图10 多个高频小信号叠加输入波特图  图11多个高频小信号叠加输入频谱仪显示图 5，改变R1的值，用示波器观察输出电压波形，在波形不失真的情况下，用直流分析法记录三极管基极的直流电压和通过VCC的直流电流，分别绘制R1和它们关系曲线； R1（K） 110 130 150 170 190 输入电压(mv) 2 2 2 2 2 输出电压(mv) 1172 480.688 201.771 65.933 8.253 基极电压 3.697V 1.663V 1.081V 804.623mv 64.658mv 直流电流(mA) 120 120 120 120 120 此电路图为150K时正常工作，由此可见当