实验一单级放大电路的设计与仿真.doc

实验一 单级放大电路的设计与仿真 一、实验目的 1、掌握放大电路的静态工作点的调整和测试方法。 2、掌握放大电路的动态参数的测试方法。 3 、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。 二、实验内容和步骤 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： 1电路静态工作点值； 2三极管的输入、输出特性曲线和( 、 rbe 、rce值； 3电路的输入电阻、输出电阻和电压增益； 4电路的频率响应曲线和fL、fH值。 三、实验步骤 1.设计分压偏置的单管电压放大电路（电路图入图1所示） 图1 2．测定饱和失真和截止失真 1）饱和失真 调节滑动变阻器，当滑动变阻器的值为15kΩ时，示波器中输出电压的波形底部被削平，出现了饱和失真。如图2所示 图2 对电路进行直流分析，得到如下静态工作点的值： Ib=2.28mA,Ic=11uA,Vce=0.63V 2) 截止失真 由于输入的信号过小，因此很难观察到截止失真的现象，因此将小信号的峰值调至50mV，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的值为50kΩ时，示波器中输出电压的波形顶部被削平，出现截止失真。如图3所示。 图3 对电路进行直流分析，得到如下静态工作点的值： Ib=5.27uA,Ic=1.14uA.Vce=6.28V 3)观察不失真并测定参数 调节滑动变阻器，当滑动变阻器的值为30kΩ时，波形基本对称且幅度最大，如图5所示 图5 再通过对电路图进行直流分析，得到如下静态工作点的值： Ib=7.64uA,Ic=1.62mA.Vce=3.88V 4.测试三极管的输入、输出特性曲线和( 、 rbe 、rce值 1)当电路不失真时，可根据Ib与Ic的值测得(=Ic/Ib=212 2) 三极管的输入特性曲线： 图6为测试三极管输入的实验图，使用直流扫描，可得输入特性曲线如图7所示： 图6 图7 静态时Ib=7.64uA,在图7中找到静态工作点Q, 在Q点附近取两个点，斜率的倒数即为rbe, rbe=dx/dy=5.25KΩ 3）三极管的输出特性曲线： 图8为测试三极管输出的实验图，使用直流扫描，可得输出特性曲线如图9所示： 图8 图9 通过静态时的Ic找到Q点，在Q点附近取两个点，斜率的倒数即为rce=dx/dy=68k 4.测量电路的输入电阻、输出电阻和电压增益 1)测量输入电阻 输入电阻的测试电路如图10所示。将万用表XMM2设置为交流电流表，万用表XMM1设置为交流电压表。从这两个表中读出电流和电压的值，如图11所示。 Ri=Vi/Ii=3.8kΩ 图10 测量输入电阻电路图 图11 电流表与电压表读数 2)测量输出电阻 输出电阻的测试电路如图12所示。将万用表XMM2设置为交流电流表，万用表XMM1设置为交流电压表。从这两个表中读出电流和电压的值，如图13所示。 Ro=Vo/Io=2.9kΩ 图12 测量输出电阻电路图 图13 电流表与电压表读数 3）测量电压增益 测量电压增益的电路图如图14所示，XMM1测量输入电压，XMM2测量输出电压，示数如图15所示。Av=Vo/Vi=78.56 图14测电压增益实验图 图15 电路的频率响应曲线和fL、fH值 对电路进行交流分析，得到频率响应曲线如图16所示，由最大分贝减3分贝得到fl和fh的值，fl=78.43HZ,fh=23.02MHZ： 图16 5误差分析 三极管的(真=220，实际测得的(=212，误差E=|(真-(|/(真=3.6% Ri=R1//