模拟仿真实验.docVIP

实验19 Multisim模拟电路仿真实验 精33 李锐 2013010669 实验目的 学习用Multisim实现电路仿真分析的主要步骤； 用Multisim的仿真手段对电路性能做较深入的研究。 实验内容 【说明：由于截图及数据表格过多，报告中设有超链接，便于直接在数据分析及图像波形间转换】 【实验19-1 基本单管放大电路的仿真研究】 实验操作过程及相关图像 实验数据整理及分析 实验数据整理及分析 直流工作点分析 Vc/V VB/V VE/V UCE/V IE/mA rbe/Ω IB/μA IC/μA 8.7459 1.8181 1.2000 7.5459 1.0000 1886 13.901 986.11 理论计算： VE=1.2V，则IE=VE/（RE1+RE2）=1.2/（0.2+1）=1mA rbe=300+（1+60）*26/IE/mA=300+61*26/1=1886Ω IB=IE/（60+1）=16.393μA IC=IE*60/（60+1）=983.61μA Vc=VCC-IC*RC=VCC-（60/（1+60））*IE*RC=12-60*1*3.3/61=8.7541V VB=15*VCC/（15+20+100*55.36%）=1.9920V UCE=Vc-VE=8.7541-1.2=7.5541V 误差分析： UCE：（7.5459-7.5541）*100%/7.5541=0.11% Vc：（8.7459-8.7541）*100%/8.7541=-0.09% IB：（13.901-16.393）*100%/16.393=-15.20% IC：（986.11-983.61）*100%/983.61=0.25% 示波器观测结果（有RE1与 无RE1） 有RE1 RL Ui/mV Uo/mV Au 相位关系 ∞ 1.414 19.577 13.845 反相 无RE1 RL Ui/mV Uo/mV Au 相位关系 ∞ 1.414 133.302 94.273 反相 理论计算： 无RE1时：电路等效于右图这种情况 则-（60*3.3）/1.886=104.98 有RE1时：电路等效于右图这种情况 则-60*3.3/（1.886+61*0.2）=14.057 误差分析 Au： 有RE1:（13.845-14.057）*100%/14.057=-1.51% 无RE1:（94.273-104.98）*100%/104.98=-10.2% 波特图仪观测结果（有RE1与 无RE1） 有 RE1 fH/Hz fL/Hz 带宽/Hz Au 18.12M 17.689 18.11598M 13.8447 无 RE1 fH/Hz fL/Hz 带宽/Hz Au 18.95M 105.346 18.94889M 94.833 “交流分析”观测结果 fH/Hz fL/Hz 带宽/Hz Au 17.9553M 17.8520 17.95528M 13.8446 失真分析结果 在失真分析的过程中发现，信号源幅度很小（1mV）时，失真度便不为零，逐渐加大信号源幅度，明显开始出现失真是在 150mV时，失真度为4.010%。 测Ro，Ri 有RE1 Uo0/mV UoL/mV RL/Ω Ro/Ω Ui/μV Ii/nA Ri/Ω 13.842 3.284 1.0k 3.215k 999.999 140.153 7135.1 无RE1 Ui/μV Ii/nA Ri/Ω 999.999 533.449 1874.6 RE1的存在对电压放大倍数、上下限截止频率及输入电阻的影响 Au fH/Hz fL/Hz 带宽/Hz Ri/Ω 有RE1 13.845 18.12M 17.689 18.116M 7135.1 无RE1 94.273 18.95M 105.346 18.949M 1874.6 增加RE1后 减小 减小 减小 减小 增加 根据上表，可以得出结论：增加RE1后，输入电阻增加，电压放大倍数减小，上下限截止频率减小，带宽减小。 【实验19-2 有源滤波器仿真】 实验操作过程及相关图像 实验数据整理及分析 实验数据整理及分析 低通滤波器 波特图法 Au（10^-3） 999.924 截止频率/Hz 102.3 交流分析法 Au（10^-3） 999.9002 截止频率/Hz 101.994 理论计算： 由节点电位法：V2（1/R+1/R+jwc）=Ui/R+Uo/R+jwcUo （1） Uo=(1/jwc)*V2/(R+1/jwc) （2） 由此得：Uo/Ui=1/(1+jwcR)^2 即：Uo/Ui=1/√￣{[1-(wcR)^2