multisim单管放大电路

1实验一单管放大电路实验目的：1、掌握单管放大电路的电路特性；2、掌握单管放大电路的各项参数的测试方法；3、学习MULTISIM仿真软件的使用。实验步骤：1、用MULTISIM仿真软件绘制电路图；2、共发射极放大电路的静态工作点的调整；3、共发射极放大电路的电压放大倍数的测量；4、共发射极放大电路的输入电阻的测量；5、共发射极放大电路的输出电阻的测量。实验内容：一、共发射极放大电路1、元件选取1)电源V1：PlaceSource→POWER_SOURCES→DC_POWER。（此处的含义为：单击元器件工具栏的PlaceSource按钮，在打开的窗口的Family列表框中选择POWER_SOURCES，再在Component列表框中选择DC_POWER）2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。3)信号源V2：PlaceSource→SIGNAL_VOLTAGE_SO→AC_VOLTAGE,需要注意，默认的电压为1V，需要设置电压为2mV。4)电阻：PlaceBasic→RESISTOR，选取2KΩ、10KΩ和750KΩ。5)电容：PlaceBasic→CAPACITOR，选择10uF。6)三极管：PlaceTransistor→GJT_NPN→2N222A。2、电路组成将元器件及电源放置在仿真软件工作窗口合适的位置，连接成图1-1所示的仿真电路。2C110µFC210µFRB750kΩRC2.0kΩV112VQ12N2222AR310kΩV22mVpk1kHz0°103452图1-1仿真电路图3、电路仿真1)分析直流工作点首先在SheetProperties对话框的Circuit选项卡中选中ShowAll选项。然后执行菜单命令Simulation→Analysis，在列出的可操作分析类型中选择DCOperatingPoint，则出现直流工作点分析对话框，如图1-2所示。图1-2直流工作点分析对话框左边的Variablesincircuit栏内列出了电路中各节点电压变量和电流变量。右边的Selectedvariablesforanalysis栏用于存放需要分析的节点。3在Variablesincircuit栏内选中需要分析的变量，在单击Add按钮，相应变量会出现在Selectedvariablesforanalysis栏中。如果Selectedvariablesforanalysis栏中某个变量不需要分析，则先选中它，然后单击Remove按钮，该变量将会回到左边的Variablesincircuit中。AnalysisOptions选项卡用于分析参数设置，Summary选项卡列出了该分析所设置的所有参数和选项，用户通过检查可以确认这些参数的设置。单击图1-2下部的Simulate按钮，测试结果如图1-3所示。测试结果给出了各节点电压。根据这些电压的分析，可以确定该电路的静态工作点是否合理。图1-3基本共发射极放大电路的静态工作点2）观察输入输出波形。将图1-1所示仿真电路接上示波器，打开仿真开关，调整示波器扫描时间和通道A、B的显示比例，得到如图1-4（b）所示的输入、输出波形。C110µFC210µFRB750kΩRC2.0kΩV112VQ12N2222AR310kΩV22mVpk1kHz0°1034XSC1ABExtTrig++__+_52a)接上示波器的仿真电路4b)基本共发射极放大电路的输入、输出波形图1-4基本共发射极放大电路的输入、输出波形观察4、仿真分析1）静态工作点偏低时产生截止失真2）静态工作点偏高时产生饱和失真出现上述两种情况，该如何调整电路参数。二、电阻分压式共发射极放大电路1、电路组成在仿真软件的工作窗口合适的位置，构成如图1-5所示电路。5RE1kΩRc2.4kΩRL4.7kΩRB1220kΩRB1120kΩRP100kΩKey=A50%C210µFCe47µFQ12N2222A1VCC12VXFG10XSC1ABExtTrig++__+_534VCCC310µF26图1-5电阻分压式共发射极放大电路静态工作点可用下式估算：CCBBBBVRRRU211CEBEBEIRUUI)(ECCCCCERRIVU电压放大倍数为beLcurRRA//输入电阻为beBBirRRR////21输出电阻为coRR2、仿真分析（1）静态工作点分析函数信号发射器参数设置：双击函数信号发生器图标，出现如图1-6所示面板图，改动面板上相关设置，可改变输出电压信号的波形类型，大小、占空比或偏置电压等。本例选择正弦波、频率1KHz、信号电压10mV。电位器RP参数设置：双击电位器RP，出现如图1-7所示对话框，单击Value选项卡。Key文本框，调整电位器大小。Increment文本框，设置电位器按百分比增加或减少。调整图1-5中的电位器RP确定静态工作点。电位器RP旁边标注的文字“Key=A”表明6按A键，电位器的阻值按5%的速度较少；若要增加，按Shift+A快捷键，阻值将以5%的速度增加。电位器变动的数值大小直接以百分比的形式显示在一旁。图1-6函数信号发生器参数设置图1-7电位器RP参数设置启动仿真开关，反复按A键。双击示波器图标，观察示波器输出波形。在输出波形不失真情况下，单击Options→SheetProperties菜单命令，再打开对话框的Circuit选项卡选择ShowAll选项，使图1-5显示出节点编号，然后执行菜单命令Simulate→Analysis，在列出的可操作分析类型中选择DCOperatingPoint,以选择需要用来仿真的变量，单击Simulate按钮，可以看到静态工作点。分析静态工作点是否合理。另外，也可以采用电压表、电流表的方法、测量探针的方法判断电路静态工作点。（2）放大电路的动态指标测试a、电压放大倍数测量当信号源电压幅值为5mV时，对图1-5所示电路进行仿真测试，测得的输入、输出电压波形如图1-8所示。从测量结果看，在图示的测试线1处，输入信号的幅值为-4.891mV，输出信号幅值为509.527mV。放大倍数104891.4527.509uA。7图1-8输入信号为5mV时的输入、输出电压波形当图1-5中的500ER时，电压输出波形如图1-9所示。发现输出幅值明显增大许多，同时看到输入、输出有一定的相移。这是由于选用的耦合电容较小，在1KHz频率下耦合电容的低频效应造成的。在测试线1处，输入信号的幅值为-4.398mV，输出信号的幅值为857.691mV，电压放大倍数约等于-195。当KRE2，交流电压放大倍数大约只有57，如图1-10所示。图1-9500ER时的输入、输出电压波形8图1-10KRE2时的输入、输出电压波形因此，该电阻对放大倍数的影响较大。2）电压放大失真分析。情况一：静态工作点不合适（Q点偏高或偏低），输入信号大小合适。将如图1-5所示的电路中的RB11去掉，只保留电位器RP，改变RP的大小，可改变Q点高低，输出波形会出现失真。观察波形。情况二：静态工作点合适，输入信号偏大。当输入信号幅值为50mV，观察输入、输出电压波形。当输入信号幅值为100mV，观察输入、输出电压波形。当输入信号幅值为200mV，观察输入、输出电压波形。3）输入、输出电阻测量a、测量交流输入电阻。电路如图1-11所示，测量输入电阻。并与计算值比较。9图1-11放大电路输入电阻测量b、测量输出电阻按图1-12所示电路，测量输出电路，并与计算值比较是否一致。图1-12放大电路输出电阻测量电路