南京理工大学EDA设计单级放大电路的设计与仿真

实验一单级放大电路的设计与仿真实验报告一．实验目的1.掌握放大电路的静态工作点的调整和测试方法。2.掌握放大电路的动态参数的测试方法。3.观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。二．实验原理当三极管工作在放大区时具有电流放大作用，只有给放大电路中的三极管提供合适的静态工作点才能保证三极管工作在放大区，如果静态工作点不合适，输出的波形会产生非线性失真。当静态工作点设置在合适的位置时，三极管具有放大特性。通过合适的外接电路可实现电压放大。表征放大电路放大特性的交流参数有电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。由于电路中存在电抗电容元件，因此，对于不同频率的输入信号，电路的电压放大倍数不同。电压的放大倍数与皮率的关系定义为频率特性。三．实验步骤1.绘制电路饱和失真、截止失真和不失真时的输出信号波形图，测量三种状态下电路静态工作点值。实验原理图测静态工作点图（1）饱和失真当R6=0Ohm，时三极管工作在饱和区，输出波形产生非线性失真。饱和失真输出波形图此时,电路的静态参数为Ic=3.894mA,Ib=239.808uAUce=78.893mV.（2）不失真输出当R6=12.5kOhm，时三极管工作在放大区，输出波形为正弦波。不失真输出波形图此时,电路的静态参数为Ic=2.926mA,Ib=14.211uA,Uce=3.209V.（3）截止失真输出当R6=45kOhm时三极管工作在截止区，输出波形产生非线性失真。截止失真输出波形图此时,电路的静态参数为Ic1=.165mA,Ib=5.329uA,Uce=8.505V.2.测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；加入信号源频率5kHz(幅度1mV)，R6=12.5kOhm.调节电路使输出不失真。(1)按下图输入电阻根据万用表的读数，可得Ui=999.41uV,Ii=626.495nA.则，根据Ri=Ui/Ii,可得（测量值）Ri=1.595kOhm.又由rbe=rbb’+(1+β)26/IeRi=rbe//R2//(R1+R6)静态时Ie=2.39Ma.则rbe=2.154kOhm（理论值）Ri=1.643kOhm误差E=2.9%(2)按照下图测输出电阻根据万用表的读数，可得Uo=10mV,Io=5.245uA.则，根据Ro=Uo/Io,可得（测量值）Ro=1.91Ohm.根据分压偏置放大电路中（理论值）Ro=R3=2kOhm.则误差为E=（2-1.91）/2=4.6%（3）按下图测试交流输入电压与交流输出电压。得到Ui=999.414uV.Uo=143.337mV.则根据Au=Uo/Ui.可得（测量值）Au=143.42.由Au=-β(R3//R5)/rbe又由rbe=rbb’+(1+β)26/Ie静态时Ie=2.39Ma.则rbe=2.154kOhm(理论值)Au=147.40则误差为E=2.7%4.幅频率相频曲线加入信号源频率5kHz(幅度1mV)，R6=12.5kOhm.时，测电路的输出频响曲线。幅频率相频曲线当放大倍数下降到中频的0.707倍对应的频率为上限频率或下限频率。由下表可知，中频对应的放大倍数是151.5038.则上限频率或下限频率对应的放大倍数应为106.7839左右。故下限频率为fL=1.7833kHZ上限频率为fH=24.4998MHZ