EDA课程设计报告[模电部分].doc

WORD资料整理 PAGE 完美格式可编辑 EDA设计实验报告 院 系： 专 业： 姓 名： 学 号： 完成时间：2010.09 目 录 实验一 单级放大电路················3 实验二 负反馈放大电路··············10 实验三 阶梯波发生器················16 实验一 单级放大电路 要求： 给出单级放大电路原理图。 给出电路饱和失真、截止失真和不失真且信号幅度最大时的输出信号波形图，并给出三种状态下电路静态工作点值。 给出测试三极管输入、输出特性曲线和b 、 rbe 、rce值的实验图，并给出测试结果。 给出测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图，给出测试结果并和理论计算值进行比较。 给出电路的幅频和相频特性曲线，并给出电路的fL、fH值。 分析实验结果。 放大电路原理图 三种工作状态下的输出波形及静态工作点 （1）饱和失真 饱和失真时的输出波形图 滑动变阻器取800欧姆时输出波形饱和失真，输出波形如下： 此时该放大电路的静态工作点为： 故 Ube=V(1)-V(4)=0.671V Ib=129.96uA Uce=V(5)-V(4)=0.201V Ic=8.53mA (2)截止失真 当滑动变阻器取8千欧姆时，输出波形截止失真： 此时该电路的静态工作点为： 故 Ube=V(1)-V(4)=0.609V Ib=9.944uA Uce=V(5)-V(4)=10.575 V Ic=599.392uA (3)最大不失真 经过调整比较，得出当滑动变阻器取2千欧姆时，该放大电路有最大不失真输出： T2-（-T1）=1.748mV ,在误差允许范围之内。 此时该放大电路的静态工作点为： 故 Ube=V(1)-V(4)=0.65V Ib=43.817uA Uce=V(5)-V(4)=5.39V Ic=5.496mA 三极管的相关参数及输入输出特性曲线 三极管的输入特性曲线 测试电路图如下： 利用直流扫描分析（DC sweep）作出输入特性曲线如下： （2）输出特性曲线 测试电路如下： 同样利用直流扫描分析，作出其输出特性曲线如下： β值、rbe和rce的测算 根据β值的定义，β=Ic/Ib,故取输出特性曲线上的中间5条计算 得β= Ic/Ib=（6.2189-1.0829）/4*100=128.4 rce=△Uce/△Ic，即为输出特性曲线的放大区斜率的倒数 故rce=△Uce/△Ic=12.44KΩ rbe=△Ube/△Ib,根据输入特性曲线，其值为曲线斜率的倒数 故rbe=△Ube/△Ib=600Ω 输入输出电阻及电压增益 输入电阻测量 在输入端并上交流电压表，串入交流电流表，测得结果如下： 故输入电阻Ri=Ui/Ii=335Ω （2） 输出电阻测量 在输出端断开负载，加上信号源，并上交流电压表，串入交流电流表，测得结果如下： 故输出电阻Ro=Uo/Io=570Ω （3） 电压增益测量 在输入输出端分别并上交流电压表，测得结果如下： 故电压增益Au=Uo/Ui=100.65 满足设计要求 （4） 与理论值比较 根据单级放大电路的微变等效模型，有Ri=Rb1∥Rb2∥rbe=250Ω,与测量值基本吻合； 同理，Ro=Rc=600Ω,与测量值570Ω基本相等； Au=(βRc∥Rl)/rbe=105,与测算值100.65相差无几，证明了理论的正确性。 幅频相频特性曲线及fL、fH值 利用multisim中提供的交流扫描分析工具，进行幅频相频分析，得其幅频相频特性曲线如下： 利用图上自带的标尺，读出幅度为最大幅度的0.707倍时的对应频率，即为fL、fH值。得fL=306Hz，fH=30.3MHz，即为所求结果。 分析实验结果 根据以上实验数据和相关截图，可以大致得出以下结论： 当发射结正偏、集电结反偏时，三极管工作在放大状态，此时Ic/Ib为一恒定值。当Uce约等于1/2Vcc时，且输入信号幅度合适，电路有最大不失真输出。 当发射结正偏、集电结正偏时，三极管工作在饱和状态，此时Uce约等于零；当发射结和集电结都反偏时，三极管工作在截止状态，此时Uce有最大管压降。 从测得的输入输出特性曲线得出的理论值与相关测算值的比较可以看出，当输入信号幅