实验一报告

南京理工大学

EDA设计（Ⅰ）

实验报告

作者: 蔡雨彤学号：912104220107 学院(系): 电光学院

专业: 通信工程

指导老师：黄琳

实验日期：2014.9.9

实验名称：单级放大电路的设计与仿真

一、实验要求

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(峰值

10mV) ，负载电阻5.1kΩ，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.调节电路静态工作点(调节电位计)，使电路输出信号不失真，并且幅度最

大。在此状态下测试：

①电路静态工作点值；

②三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值；

③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；

④电路的频率响应曲线和f L、f H值。

二、单级放大电路实验原理图

三、饱和失真，截止失真以及不失真情况波形

2.1.1在滑动变阻器调在84%时不失真且信号幅度最大

2.1.2不失真情况下的静态工作点

2.2.1滑动变阻器在0%时是饱和失真

2.2.2饱和失真时的静态工作点

2.3.1 当滑动变阻器达到86%之后出现截止失真

2.3.2 截止失真时的静态工作点

四、测试三极管的特性

4.1 由最大不失真时静态工作点可知

Ic=2.06563mA,Ib=17.21502uA.利用Ic=β*Ib,可以得到β=120。

4.2 求rbe的实验设计

单独取出三极管连成如下电路：

然后利用DC sweep,可以的输入特性曲线：

同时，根据不失真时的ube的电压，通过拉杆显示，找到相应的dx,dy.则dx/dy 的值就是rbe的阻值，经过计算，阻值大约是2.34kΩ。

4.3 求rce的设计

接着取出三极管连成如图所示电路：

同样利用DC sweep 可以得到该单级放大电路的输出特性曲线，如下图所示：

rce=△uce/△Ic=dx/dy=7.345kΩ。

五、对于该单级放大电路的动态分析

5.1 电路的输出电阻的计算及误差分析

5.1.1 输出电阻的测量电路

5.1.2 输出电阻的测量结果

5.1.3 输出电阻的误差分析

通过测量输出电流和输出电压，可以计算出输出电阻Ro=5.099kΩ。然而计算电路的输出电阻可以得到输出电阻的理论值为 5.1kΩ。所以相对误差E=0.01%。在误差允许的范围内，是正确的。

5.2 电路输入电阻的计算及误差分析

5.2.1 输入电阻测量的电路图

5.2.2 输入电阻的测量值

5.2.3 输入电阻的误差分析

通过测量输入电流和输入电压，经计算可以得到输入电阻的测量者Ri=2.823kΩ。计算输入电阻的理论值可以得到应为 1.976kΩ，所以相对误差E=42%，误差稍大，说明电路中有部分地方有待改进。

5.3 电压增益的计算及误差分析

5.3.1 电压增益的测量电路

5.3.2 电压增益测量

5.3.3 电压增益的计算及误差分析

通过对输出电压和输入电压的测量可以得到，Au=109.5,再通过对电路的计算，可以得到Au的理论值为130.76，所以可以得出相对误差E=16.2%。

六、对于电路的幅频、相频分析

利用波特器可以得到该放大电路的频响特性曲线，从中可以找到对应的上下限频率如下：

下限频率：

上限频率：

由此可得，该放大电路的频带宽度为

5.731MHz-2.424Hz,约等于5.731MHz。

七、对于实验的总结与分析

通过该实验，我对与单级放大电路有了更为深刻的理解。本次实验对于该放大电路从静态到动态进行了分析，并利用Multisim使实验数据更加直观地展现在我面前。尤其是对于输出电阻的测量，需要采用外加激励法，才可以得到更为精确地答案。但是，我的输入电阻测量的误差稍大还有待改进。