EDA专业课程设计模电部分.doc

EDA设计试验汇报

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完成时间：.09

目录

试验一单级放大电路················3

试验二负反馈放大电路··············10

试验三阶梯波发生器················16

试验一单级放大电路

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、输出特征曲线和b、rbe、rce值试验图，并给出测试结果。

给出测量输入电阻、输出电阻和电压增益试验图，给出测试结果并和理论计算值进行比较。

给出电路幅频和相频特征曲线，并给出电路fL、fH值。

分析试验结果。

放大电路原理图

三种工作状态下输出波形及静态工作点

（1）饱和失真

饱和失真时输出波形图

滑动变阻器取800欧姆时输出波形饱和失真，输出波形以下：

此时该放大电路静态工作点为：

故Ube=V(1)-V(4)=0.671VIb=129.96uA

Uce=V(5)-V(4)=0.201VIc=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：

此时该电路静态工作点为：

故Ube=V(1)-V(4)=0.609VIb=9.944uA

Uce=V(5)-V(4)=10.575VIc=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,在误差许可范围之内。

此时该放大电路静态工作点为：

故Ube=V(1)-V(4)=0.65VIb=43.817uA

Uce=V(5)-V(4)=5.39VIc=5.496mA

三极管相关参数及输入输出特征曲线

三极管输入特征曲线

测试电路图以下：

利用直流扫描分析（DCsweep）作出输入特征曲线以下：

（2）输出特征曲线

测试电路以下：

一样利用直流扫描分析，作出其输出特征曲线以下：

β值、rbe和rce测算

依据β值定义，β=Ic/Ib,故取输出特征曲线上中间5条计算

得β=Ic/Ib=（6.2189-1.0829）/4*100=128.4

rce=△Uce/△Ic，即为输出特征曲线放大区斜率倒数

故rce=△Uce/△Ic=12.44KΩ

rbe=△Ube/△Ib,依据输入特征曲线，其值为曲线斜率倒数

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，测得结果以下：

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，测得结果以下：

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，测得结果以下：

故电压增益Au=Uo/Ui=100.65满足设计要求

（4）和理论值比较

依据单级放大电路微变等效模型，有Ri=Rb1∥Rb2∥rbe=250Ω,和测量值基础吻合；

同理，Ro=Rc=600Ω,和测量值570Ω基础相等；

Au=(βRc∥Rl)/rbe=105,和测算值100.65相差无几，证实了理论正确性。

幅频相频特征曲线及fL、fH值

利用multisim中提供交流扫描分析工具，进行幅频相频分析，得其幅频相频特征曲线以下：

利用图上自带标尺，读出幅度为最大幅度0.707倍时对应频率，即为fL、fH值。得fL=306Hz，fH=30.3MHz，即为所求结果。

分析试验结果

依据以上试验数据和相关截图，能够大致得出以下结论：

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，且输入信号幅度适宜，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；当发射结和集电结全部反偏时，三极管工作在截止状态，此时Uce有最大管压降。

从测得输入输出特征曲线得出理论值和相关测算值比较能够看出，当输入信号幅度相对较小，放大电路β等参数近似不变，能够利用三极管微变等效电路进行分析，结果和实际吻合很好。

对于共发射极放大电路，若输入信号幅度过大或电路静态工作点设置不合理，会出现输出波形削顶截止失真和削底饱和失真。

分压偏置共射放大电路，输入电阻较小，输出电阻较大，电路放大倍数较大，但电压增益受负载影响较大。

由以