电子电路设计实验--仪器科学与光电工程

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1、电子电路设计实验仪器科学与光电工程131713尧爸爸2016.4.18实验一：共射放大器分析与设计一、实验目的（1）进一步了解Multisim的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础。（2）通过使用Multisim来仿真电路，测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输出波形的影响。（3）加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。（4）观察失真现象，了解其产生的原因。二、实验电路三、实验过程（1）请对该电路进行

2、直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。操作步骤如下：Simulate-Analyses-DCOperatingPoint图129直流工作点为Ib=6.215uA，Ic=966.535uA，Uce=6.766V图2由上V(1)为c极；V(4)为b极；V(2)为e极由此可得Ube=0.619V，Ucb=6.14710V说明发射结正偏，集电结反偏，三极管工作在放大状态。（2）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。用万用表测量输入端的电压和电流,电路图接法如图3所示（将万用表选为交流电压和

3、交流电流档）：图3测量结果为：图4经计算得到，输入电阻为3166Ω（3）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。这里注意一定要将输出回路断开，再接入万用表，采用测量开路电压和短路电流的方法测量输出电阻。否则测量的是最后负载电阻的阻值。用万用表测量输出端的电压和电流，接法如图如5所示（将万用表先后选为交流电压和交流电流档）：29图5测量结果为：图6经计算得到，输出电阻为2557.23Ω（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。采用波特测试仪如下图7搭接电路：图7该

4、电路的幅频、相频特性曲线如图8所示29图8（5）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。操作步骤如下：Simulate-Analyses-ACOperating，选择分析点为输出电压，得到下图9：图93dB带宽是指示数为最大值的0.707时，对应的fL和fH，图中测得最大值为19.1037V，则3dB带宽应对应纵轴为13.5063V，fH=283.1MHz，fL=79.4Hz（6）请分别在30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系，

5、并仔细观察放大倍数和相位差。（提示：在上述实验步骤中，建议使用普通的2N2222A三极管，并请注意信号源幅度和频率的选取，否则将得不到正确的结果。）利用示波器分别得到在30Hz、1KHz、100KHZ、4MHz和100MHz五个频点的输入和输出曲线如下（其中蓝线表示输入，红线表示输出）：29图10频率为30Hz时输入输出曲线图12频率为1KHz时输入输出曲线29图13频率为100KHz时输入输出曲线图14频率为4MHz时输入输出曲线图15频率为100MHz时输入输出曲线通过测量列表如下（表1）：

6、频率输入/mV输出/mV放大倍数相位差30Hz14.13716.3891.16-32°1KHz14.13987.4866.19-173°100KHz13.94087.3096.26179°4MHz13.99561.4554.39134°100MHz13.8813.6160.2677°由（4）中的幅频、相频曲线可以测量得到在这五个频点下的放大倍数和相位差如下表2所示：29频率放大倍数相位差30Hz1.19-34.13°1KHz6.79-172.0°100KHz6.83-178.62°4MHz4.7

7、9133.80°100MHz0.2676.71°对比表1和表2可知，在同一频率下，两者所得到的放大倍数和相位差相差不大，但不完全相同，造成偏差的原因有两点：①在幅频、相频曲线测量中不能很精准地对牢所要测量的频率，有很小的偏差。②实验使用示波器的过程中发现示波器的示数一直在跳变，虽然跳变不大，但仍会有误差存在。(7)试改变原电路中某些电阻的阻值，以达到改变静态工作点的目的。并分别使电路产生截止失真和饱和失真，给出这时的电路原理图及其元件值。试利用直流工作点分析来说明产生这种现象的原因。①截止失真时

8、的电路原理图如图16所示：图16截止失真波形如图17，从中可以看出波形的上半部分明显小于下半部分，即波形的顶部失真。图1729图18从直流工作点中可以看出Ube=0.235V<0.619V（0.619V为原来工作在放大区时对应的Uon），且Uce>Ube，故此时的静态工作点位于截止区，即此时为截止失真。②饱和失真时的电路原理图如19所示图19饱和失真波形如图20，从中可以看出波形的下半部分明显小于上半部分，即波形的底部失真。29图20图21从图21中可以看出Ube=0.672V>Uon，且Uce