EDA实验报告 阶梯波发生器 负反馈放大电路.docx
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1、EDA实验报告学号 指导老师 付文红姓名 纪俊彬 专业 电气工程及其自动化目录实验一 单级放大电路的设计与仿真(1)实验目的2(2)实验要求2(3)实验原理图.2(4)三种工作状态的直流参数.2(5)正常工作的交流参数.5(6)实验结果分析7(7)实验感想8实验二负反馈放大电路的设计与仿真(1)实验目的.9(2)实验要求.9(3)实验原理图.9(4)有无反馈的工作参数.9(5)负反馈对非线性失真的影响12(6)实验结果分析.14(7)实验感想.14实验三 阶梯波发生器的设计与仿真(1)实验目的.16(2)实验要求.16(3)实验原理图16(4)阶梯波电路设计过程16(6)实验结果分析19实验总
2、结与收获.22实验一 单级放大电路的设计与仿真一、 实验目的1、设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ,负载电阻5.1k,电压增益大于50。2、调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。3、加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ,调节电路使输出不失真,测试此时的静态工作点值。测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;4、测电路的频率响应曲线和fL、fH值。二、实验要求1、给出单级放大电路原理图。2、给出电路饱和失真、截止失真和不失真时的输出信号波形图,并给出三种状态下电路静态工作点值。3、给出测量输
3、入电阻、输出电阻和电压增益的实验图,给出测试结果并和理论计算值进行比较。4、给出电路的幅频和相频特性曲线,并给出电路的fL、fH值。5、分析实验结果。三、实验原理如1图所示为单级放大电路的实验连接图图1四、三种工作状态的直流参数(1)饱和失真的波形图如2图图2分析饱和失真的原因在原理图的基础上调节滑动变阻器,减小的电位差,由于直流负载线不变而,IB的电流增大,导致静态工作点Q点向前移动而进入饱和区。图2中的滑动变阻器和正常情况相比,减少了30K,于是两端的电压急剧增大导致IB急剧增大,最终使静态工作点进入饱和区。其静态工作点如图3图3(2)截止失真的波形图如4图图4分析截止失真的原因调节电阻R
4、6的电阻值以及输入信号的幅度,增大电阻R6的电阻值导致基极电流Ib减小,最终使得静态工作点下移,当Q点接近截止区时,则电路发生截止失真。截止失真的静态工作点如图5图5(3)正常工作的波形图如6图图6正常工作的静态工作点如图7图7五、正常工作的交流参数(1)输入输出电阻的测量电路如图8和图9 输入电阻Ri1=2.087K输出电阻RO1=*103=3300.3图8图9理论计算值为输入电阻Ri2=R6/R1/(rbb+rbe)=50k/11k/(0.2k+)=2.169k输出电阻RO2=R3=3.3k输入电阻的误差为=*100%=3.93%输出电阻的误差为=*100%=0.009%由上述计算可知这次
5、试验的结果可靠性很高,理论计算值和实际测量值吻合的很好。下面给出电路的幅频和相频特性曲线如图10图10由幅频的曲线可以看出频率的峰值为98.92dB,故可得fL=812HZ,fH=13.47MHZ. 六、实验结果分析1、输入电阻的误差来源主要是rbb和rbe的估算以及结电容的忽略造成的。当三极管的输入信号的频率比较低时,可以忽略结电容的影响,此时导致输入电阻的实际值大于测量值;而rbb和rb是我们根据经验得到的数值,固然有较大的偏差,而且随着三极管的工作时间的延长,输入电阻也会增加,这些都使得实际的测量值和计算值产生误差。2、输出电阻的实际测量值略微大于理论计算值,这和真实的情况有些相反,但是
6、二者的数值基本相等,正常情况下,理论计算值应该大于实际测量值,因为RBE的阻值特别大,可以看成断路,所以计算时为了方便已经忽略了RBE对电路产生的影响。但是之所以会出现这种现象,可能是忽略了电容而造成的,因为输入的信号频率还不是很高的,故其电阻不能忽略,加入电容C3的容抗后由于RC3=1.06所以输入电阻减小了1欧姆左右,满足实际情况七、实验感想(一)、原理图的设计在原理图的设计过程中,遇到了不少麻烦,首先电阻R6和R3的阻值不能太小,如果很小,会使基极电流较大,从而使三极管的放大倍数较大,于是三极管放大信号的能力减小了,如果输入信号的幅度过大那么很容易就出现是真的现象。所以要增大R6和R3的
7、阻值。反馈电阻R5的阻值不宜过大,否则输出的信号幅度会很小,甚至得不到放大的效果(二)、输入电阻和输出电阻在测量输入输出电阻时,同样遇到了很多麻烦,首先是忘记输入电阻的计算方法,导致实际的测量值和理论的计算值产生了700%的误差,最终经过修正发现了错误,得到了正确的结果。测量输出电阻时,务必要将输入信断路,直流短路,如果直流通路不短路那么测量的电流值为负值导致结果偏差巨大。做实验时只有认真才能很好的完成任务。实验二、负反馈放大电路的设计与仿真一、实验目的1、设计一个阻容耦合两级电压放大电路,要求信号源频率10kHz(幅度1mv) ,负载电阻1k,电压增益大于100。2、给电路引入电压串联负反馈
8、,并分别测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。改变输入信号幅度,观察负反馈对电路非线性失真的影响。二、实验要求1、给出两级放大电路的电路原理图。2、对电压串联负反馈电路,还需给出负反馈接入前后电路的频率特性和fL、fH值,以及输出开始出现失真时的输入信号幅度。3、对电压串联负反馈电路,给出负反馈接入前后电路的放大倍数、输入和输出电阻,并验证AF1/F (选作) 。4、分析实验结果。三、实验原理图图11如上图11所示,为一个阻容耦合两级电压放大电路。Q1和Q2分别为两级放大三极管,R11为反馈电阻。电路的放大倍数约为400倍。电路引入了电压串联负反馈。四、有无反馈的工作参数1
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