模拟电子电路仿真和实测实验方案的设计实验报告

课程专题实验报告

课程名称：模拟电子技术基础 设计小组： 小组成员： 学 院： 班 级： 指导教师： 成 绩：

实验日期：2013年5月1日

内蒙古工业大学信息工程学院课程专题设计任务书（1）

课程名称： 模拟电子技术 专业班级： 指导教师（签名）：

学生姓名/学号：

主要参考文献[1] 童诗白，模拟电子技术基础(第 4 版) 高等教育出版社 [2] 电子技术课程组，电子技术 内蒙古工业大学 [4] 其它自查参考资料 2013.3 2006

[3] 课程设计专栏，内蒙古工业大学“模拟电子技术”精品课程公共网站

专题实验设计一

实验观察RB、RC等参数变化对晶体管共射放大电路放大倍数的影响 一、实验目的

1． 学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。

2．掌握放大器电压放大倍数的测试方法及RB、RC 等参数对放大倍数的影

响。 3． 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

二、实验原理

图1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。偏置电阻RB1、RB2组成分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号后，在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号，从而实现了电压放大。

三、实验设备

1、 信号发生器

2、 双踪示波器 SS—7802 3、 交流毫伏表 V76 4、 模拟电路实验箱 TPE—A4 5、 万用表 VC9205

四、实验内容

1．测量静态工作点

实验电路如图1所示，它的静态工作点估算方法为：

UB≈

RB1 UCC

RB1 RB2

IE＝

UB UBE

≈Ic RE

UCE = UCC－IC（RC＋RE）

VCC12V

图1 晶体管放大电路实验电路图

实验中测量放大器的静态工作点，应在输入信号为零的情况下进行。

1）没通电前，将放大器输入端与地端短接，接好电源线（注意12V电源位置）。

2）检查接线无误后，接通电源。

3）用万用表的直流

20V挡测量UE = 2V左右，如果偏差太大可调节静态工作点（电位器RP）。然后测量UB、UC，记入表1中。

表1

4）关掉电源，断开开关S，用万用表的欧姆挡（1×1K）测量RB1。将所有测量结果记入表1中。 5）根据实验结果可用：IC≈IE＝

U UCUE

或IC＝CC

RCRE

UBE＝UB－UE

UCE＝UC－UE

计算出放大器的静态工作点。

2．测量电压放大倍数

各仪器与放大器之间的连接图

关掉电源，各电子仪器可按上图连接，为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起后接在公共接地端上。

1）检查线路无误后，接通电源。从信号发生器输出一个频率为1KHz、幅值为500mv（用毫伏表测量）的正弦信号加入到放大器输入端。（经过R1、R2 衰减（100倍），Ui 端得到约为5mv左右的小信号。）

2）用示波器观察放大器输出电压的波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下表中三种情况下的输出电压值，记入表中。

表2

3）用双踪示波器观察输入和输出波形的相位关系，并描绘它们的波形。

五．晶体管共射放大电路Multisim仿真

在Multisim中构建单管共射放大电路如图1(a)所示，电路中晶体管采用FMMT5179，其参数BF=133，RF=5 （1）测量静态工作点

可在仿真电路中接入虚拟数字万用表，分别设置为直流电流表或直流电压表，以便测量IBQ、ICQ和UCEQ，如图所示。

(a) 仿真电路

图1 晶体管共射放大电路

电路仿真后，可测得IBQ 35.19 A，ICQ 1.007mA，UCEQ 5.979V。 （2）观察输入输出波形

图1(a)中的单管共射放大电路仿真后，可从虚拟示波器观察到uI和uO的波形如图1(b)所示。图中蓝颜色的是 uI的波形，红颜色的是uO的波形。由图可见，uO的波形没有明显的非线性失真，而且uO与uI的波形相位相反。

(b) uI、uO波形

图1 晶体管共射放大电路

（3）RB、RC等参数变化对晶体管共射放大电路放Au的影响

1)、将图1(a)中的虚拟数字万用表分别设置为交流电压表或交流电流表。由虚拟仪表测得，当Ui 3.48mV，RC =5.1k时，改变Rp1 的大小，测量Uo，UCEQ。

考虑到放大在不失真情况下才有意义，故先测产生失真情况下的临界值。调节Rp1 ，观察输出波形变化，读出产生失真时的临界阻值

。

经测知道Rp1 可调节范围30~142.8K ,Au

仿真数据

UoUi

2）拟仪表测得，当Ui 3.48mV，Rb1 =81k时，改变Rp的大小，测量Uo，UCEQ

考虑到放大在不失真情况下才有意义，故先测产生失真情况下的临界值。 调节Rp1 ，观察输出波形变化，读出产生失真时的临界阻值。

经测知道Rp 可调节范围0~18K ,A

u

UoUi

仿真数据

可将以上仿真结果与估算结果进行比较。

六、实验结论

在单管晶体管放大电路中， RB 增大时，放大倍数Av减小；增大时，放大倍数增大。

RC

专题实验设计二

运放为核心器件组成的电压跟随器晶体管为核心构成的电压跟随器

动态性能的实验比较

一、实验目的

1、 运放为核心器件组成的电压跟随器与晶体管为核心构成的电压跟随器动态

性能的试验比较

2、 掌握常用电子仪器的操作及使用

二、实验原理与要求

电压跟随器，即就是输出电压与输入电压相同，电压放大倍数接近于1。电压跟随器的显著特点是，输入阻抗高，而输出阻抗低，因而从信号源索取的电流小而且带负载能力强。在电路中，电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。 1、 运放为核心器件组成的电压跟随器

如图2—1所示电路引入了电压串联负反馈，将输出电压全部反馈到反相输入端，又由于“虚短”“虚断”的概念Uo=UN=Up,故输出电压与输入电压的关系为Uo=Ui 理想运放的开环差模增益为无穷大，因而电压跟随器具有比射极输出器好得多的跟随特性。

2、 晶体管为核心构成的电压跟随器 如电路图2—2所示的共集放大电路 3、电压放大倍数的测量

用交流毫伏表直接测量，它适用于低频正弦电压。此时有： Au=Uo/Ui

其中 Ui、Uo分别为输入和输出电压的峰峰值。 4、输入电阻和输出电阻的测量 输入电阻：

Ri=Ui’/(Ui-Ui’)R

输出电阻：

Ro=（Uoc/Uol-1）Rl

三、实验仪器与设备

四、 实验内容及步骤

1、 运放为核心器件组成的电压跟随器 (1) 放大倍数Au的测量

A 加入交流信号fi=1k Hz（由示波器测定），峰峰值Ui=2V,接到图2—1电路

图2-1

a、 行仿真图可以得到输入电压Ui如图2-11所示，输入电压Uo如图

2-12所示：

图

2-12

图2-12

b、 以运放器为核心器件的电压跟随器电路仿真后，可从虚拟示波器观

察到Ui和Uo的波形如图2-13所示：

图2-13

B 调节Ui的值并用示波器观察输出端Uo的峰峰值大小，将数据填入表1

表1

（2）Ri及Ro的测量

在理想状态下，Ri趋近于∞，Ro趋近于0。

输入电阻:

Ri=Ui’/(Ui-Ui’ …… 此处隐藏：1415字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……