【2017年整理】江璐微电子实验三.doc

微电子器件与电路实验报告 姓名 江璐 学号 1315212017 合作人 无 实验时间 2015.11.26 实验成绩 教师签名 实验名称 实验三 放大器模型基础实验 实验设备 (1)计算机 (2)Multisim 12 实验目的 1.掌握使用双端口网络模型描述放大器特性的方法 2.掌握放大器双端口网络模型转换 3.掌握放大器的幅频特性和相频特性基础知识 4.掌握开路短路时间法估算网络的3dB频率 实验内容 1.使用电压放大器、电流放大器、跨导放大器双端口网络模型描述放大器电路 2.放大器输入输出阻抗对级联放大器的影响 3.将小信号等效电路转换为双端口网络 4.开路、短路时间法估算网络3dB频率 实 验 报 告 要 求 1. 实验前按要求阅读器件说明文档，阅读实验操作文档，熟悉实验过程及操作步骤 2. 按实验报告要求操作、记录数据(波形)、处理数据(波形) 实 验 记 录： 实验3.1 放大器双端口网络模型 ①(预习)估算放大器的输入/输出阻抗，电压增益 ②使用瞬态分析法计算电路的输入/输出阻抗，电压增益，并记录相关波形 ③使用传递函数分析电路的输入/输出阻抗，电压增益 实验3.2 双端口网络放大器级联 ①(预习)估算SABL和SBAL结构级联放大器的输入/输出阻抗，电压增益 ②传递函数分析法分析SABL和SBAL结构级联放大器的输入/输出阻抗，电压增益，并用瞬态分析法验证增益 实验3.3 小信号等效电路 使用传递函数法分析电路的输入/输出阻抗，电压增益，构建电压放大器双端口网络，并瞬态分析对比小信号电路和双端口网络电路的输出波形 实验3.4 RC网络频率响应 ①(预习)根据指标设计指定通带频率的RC网络 ②交流分析设计的网络，并分析其幅频特性曲线和相频特性曲线 ③仿真不同频率的信号在RC网络中的延迟和相位的关系 实验3.5 放大器频率响应模型 ①(预习)根据指标设计指定通带频率的网络 ②交流分析设计的网络，并分析其幅频特性曲线和相频特性曲线 ③仿真不同频率的信号在放大器网络中的延迟和相位的关系  实验3.1放大器双端口网络模型 电路设计过程(预习的时候完成，请将计算过程写在下面点划线方框中)： Rin1=Rin2=Rs+Rin=11 KΩ Rout1=Rout2=Rout//RL=5//20=4 KΩ Av1=(1/Rin1)*(-7)*(Rout1)≈-2.545 V/V Av2=(Rin/(Rs+Rin))*(-7)*(Rout2)≈-25.454K V/V 表格3-1 双端口网络模型参数(电流放大器) 估算 输入阻抗 11 KΩ 输出阻抗 4 KΩ 电压增益 -2.545 V/V 电流放大器瞬态分析 电压增益 -2.545411 V/V 输入阻抗 RT 11 KΩ V(s) 1V V(T) 0.48978V Rin=RT=*11KΩ=10.5593KΩ 输出阻抗 RT 4 KΩ Vout 2.52564V Vout’ 1.2632V Rout=RT=*4KΩ=3.9976KΩ 传递函数 输入阻抗 11 KΩ 输出阻抗 4 KΩ 电压增益 -2.54545 V/V 表格3-1双端口网络模型参数(跨导放大器) 估算 输入阻抗 11 KΩ 输出阻抗 4 KΩ 电压增益 -25.454K V/V 电流放大器瞬态分析 电压增益 -25.45455K V/V 输入阻抗 RT 11 KΩ V(s) 1 V V(T) 0.49264 V Rin=RT=*11KΩ=10.6808KΩ 输出阻抗 RT 4 KΩ Vout 25.2894K V Vout’ 12.6782K V Rout=RT=*4KΩ=3.9789KΩ 传递函数 输入阻抗 11 KΩ 输出阻抗 4 KΩ 电压增益 -25.45455K V/V (1)电流放大器 ①电流放大器瞬态分析增益，波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并抓取输入和输出波形的峰值电压【波形打印出来必须清晰】。 ②电流放大器传递函数仿真结果，结果放在下面虚方框中。 (2)跨导放大器 ①跨导放大器瞬态分析增益，波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并抓取输入和输出波形的峰值电压【波形打印出来必须清晰】。 ②跨导放大器传递函数仿真结果，结果放在下面虚方框中。 实验3.2双端口网络放大器级联 表3-2 SABL结构级联放大器 估算(预习) 输入阻抗 15KΩ 输出阻抗 11.11KΩ 电压增益 -24.69K V/V 传递函数 输入阻抗 15KΩ 输出阻抗 11.11111KΩ 电压增益 -24.69136K V/V 表3-2 SBAL结构级联放大器 估算(预习) 输入阻抗 25KΩ 输出阻抗 7.14KΩ 电压增