东南大学-信息学院-2018-电子线路-模电实验五六报告.docx

《东南大学-信息学院-2018-电子线路-模电实验五六报告.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、东南大学模拟电子电路实验实验报告学号姓名2018年5月19日实验名称频率响应与失真&电流源与多级放大器成绩【背景知识小考察】考察知识点：放大器的增益、输入输出电阻和带宽计算在图3-5-2所示电路中，计算该单级放大器的中频电压增益Av=，Ri=，Ro=15kΩ。复习放大器上下限频率概念和计算方法。图3-5-2电路中，电容CC2和CE1足够大，可视为短路电容。具有高通特性的电容CC1和输入电阻Ri决定了电路的fL=1/（2πRiCC1）；低通特性的电容C1和输出电阻决定了电路的fH=1/（2πROC1）。根据图中的标注值，将计算得到的fL、fH和通频带B

2、W，填入表3-5-1。图3-5-2.晶体三极管放大器频响电路注：为了计算方便，决定该电路高低频的电容CC1和C1远大于晶体管的自身电容。因此计算过程中，晶体管电容忽略不计。计算过程：已知实验二中参数：β=120，=0.7V。1：忽略沟道长度调制效应，不计。直流通路中，有：在交流通路中，将发射极上的电阻RE1等效到三极管基极。因此有：所以，2：考察知识点：多级放大器图3-6-8.单级放大器在图3-6-8所示电路中，双极型晶体管2N3904的β≈120，VBE(on)=0.7V。根据3.2中的直流工作点，计算该单级放大器的电压增益Av，填入表3-6-5（

3、CC1，CC2和CE1均可视为短路电容）如果将这样的两级放大器直接级联，如图3-6-9所示，是否可以实现Av总=Av×Av=Av2的两级放大器呢？请仔细思考后写下你的想法。图3-6-9.两级直接级联放大器【一起做仿真】一、NPN管放大器频率特性仿真1.放大器幅频和相频仿真：根据图3-5-2所示电路，在Multisim中搭建晶体三极管2N3904单级放大电路，进行电路的幅频和相频特性仿真，并根据仿真结果将相关数据记录于表格3-5-1。表3-5-1：晶体三极管放大器频率特性计算值仿真值实测值放大器增益AV（dB）-38.5931.675231.39下限频

4、率fL（Hz）145.48151.1160222.82上限频率fH（Hz）5305.165688.65667.93通频带BW（Hz）5159.685537.4845445.112.放大器瞬态仿真：采用实验三中的瞬态仿真方法，分别输入三个不同频率的相同幅度正弦波信号，观察瞬态波形输出，并从示波器上显示的波形峰峰值换算出不同频率时的增益值，填入表格3-5-2。并注意输入输出波形中相位之间的关系。将增益和相位关系与AC仿真结果相对比，理解放大器的频率响应。三种频率的具体要求是：低频区fH。表3-5-2：不同频率输入

5、信号时放大器增益值电压增益Av低频区f=50Hz中频区f=4kHz高频区f=10kHz仿真值9.955531.553818.5976测试值9.18131.918.722分析：在误差允许范围内，可以认为仿真值和测试值一致。二、放大器的输入电阻仿真根据放大器输入电阻的定义，放大器输入电阻是其输入端电压与输入电流的比值，在图3-5-2电路图中可用v(1)/I(CC1)的AC交流小信号中频仿真结果表征。仿真设置：双击V1信号源，设定ACanalysismagnitude=1，Simulate→Analyses→ACanalysis…，设置起始频率=1KHz，

6、终止频率=1GHz，扫描种类为Sweeptype=Decade和垂直显示的Scale=Linear，在output中点击Addexpression…按钮，在变量选择栏和函数选择栏正确设置输入电阻表达式为V(1)/I(CC1)。结果查看：观察V(1)/I(CC1)表达式的幅频响应度，读出其中频输入电阻，填入表格3-5-3，并与计算值相比较。注：中频值可在增益曲线中的中频区任选一频率，读取其V(1)/I(CC1)值。表3-5-3：晶体三极管放大器输入电阻计算值仿真值输入电阻Ri10.94kΩ10.8048kΩ将仿真起始频率改为1Hz，读取1Hz时的输入电

7、阻仿真值，解释该值与中频电阻差异的原因？此时，电阻值为13.9690kΩ；原因：低频时，三极管在输入回路中的等效阻抗随频率减小而增大。三、放大器输出电阻的仿真根据放大器输出电阻的定义，将图3-5-2中输入电压源短路，并在输出端加入V2信号源，如图3-5-9所示。输出电阻等于放大器输出端电压与输出电流的比值，即V(2)/I(CC2)。该比值可用AC交流小信号仿真在中频时的仿真结果表征。仿真设置：双击V2信号源，设定ACanalysismagnitude=1，Simulate→Analyses→ACanalysis…，设置起始频率=1Hz，终止频率=1G

8、Hz，扫描种类为Sweeptype=Decade和垂直显示的Scale，在output中点击Addexpre