电子科技大学-两级放大电路仿真实验
电子科技大学微电子器件实验报告MICRO-1
电⼦科技⼤学微电⼦器件实验报告MICRO-1电⼦科技⼤学实验报告（实验）课程名称微电⼦器件实验⼀：双极晶体管直流特征的测量学⽣姓名：学号：201203******指导教师：刘继芝实验地点：211楼605实验时间：2015、6、⼀、实验室名称：微电⼦器件实验室⼆、实验项⽬名称：双极晶体管直流特征的测量三、实验学时：3四、实验原理：1．XJ4810半导体管特性图⽰仪的基本原理⽅框图XJ4810图⽰仪的基本原理⽅框图如图1-3所⽰。
其各部分的作⽤如下。
（1）基极阶梯信号发⽣器提供必须的基极注⼊电流。
（2）集电极扫描电压发⽣器提供从零开始、可变的集电极电源电压。
（3）同步脉冲发⽣器⽤来使基极阶梯信号和集电极扫描电压保持同步，以便正确⽽稳定地显⽰特性曲线（当集电极扫描电压直接由市电全波整流取得时，同步脉冲发⽣器可由50Hz 市电代替）。
（4）测试转换开关是⽤于测试不同接法和不同类型晶体管的特性曲线和参数的转换开关。
（5）放⼤和显⽰电路⽤于显⽰被测管的特性曲线。
（6）电源（图中未画出）为各部分电路提供电源电压。
2．读测⽅法（以3DG6 npn 管为例）（1）输⼊特性曲线和输⼊电阻R i在共射晶体管电路中，输出交流短路时，输⼊电压和输⼊电流之⽐为R i ，即常数=??=CE V B BEi I V R 它是共射晶体管输⼊特性曲线斜率的倒数。
例如需测3DG6在V CE = 10V 时某⼀⼯作点Q 的R i 值，晶体管接法如图1-4所⽰。
各旋钮位置为：峰值电压范围 0~10V极性（集电极扫描）正（+）极性（阶梯）正（+）功耗限制电阻 0.1~1k Ω（适当选择）x 轴作⽤电压0 .1V/度 y 轴作⽤阶梯作⽤重复阶梯选择 0.1mA/级测试时，在未插⼊样管时先将x 轴集电极电压置于1V/度，调峰值电压为10V ，然后插⼊样管，将x 轴作⽤扳到电压0.1V/度，即得V CE =10V 时的输⼊特性曲线。
这样可测得图1-5；.200101.002.0310Ω=?=??=-=V VB BE i CE I V R图1-4 晶体管接法图1-5 晶体管的输⼊特性曲线（2）输出特性曲线、转移特性曲线和β、h FE 、α在共射电路中，输出交流短路时，输出电流和输⼊电流增量之⽐为共射晶体管交流电流放⼤系数β。
两级放大电路分析仿真实验报告
两级放大电路分析仿真实验报告器件参数器件参数 RB1=47.5K RBW=2M RB21=16K RB22=10K RC1=6K RC2=2K RE11=107 RE12=2K RE21=51 RE22=2K RL=3K C5=100 uF C1=10uFC2=10 uF C3=100 uF C4=10 uF T1三极管放大倍数ß1=200T21三极管放大倍数ß2=200电路图如下：电路图如下：电路设计指标分析：电压放大倍数大于等于500； 输入电阻大于等于20K Ώ; 电源电压12V ；最大输出不失真电压：5VP-P; 带宽100HZ~1M ；参数测量：输入电阻的测量：输入电阻的测量： RS=0 V o1=1.630 RS=10 K Ώ V o2=1.603V计算计算Ri=593.7 K Ώ输出电阻的测量：输出电阻的测量：RL 为开路为开路 V oo=1.643vRL=3K Ώ V ol=989.720mv计算计算 R0=1.99k Ώ电压放大倍数的测量：电压放大倍数的测量： 测试条件测试条件第一级放大输出第一级放大输出 第二级放大输出第二级放大输出 RL 为开路，为开路， RS=0，VI=3mVppV o1pp=48.427mV V o21pp=1.383V RL=3 K Ώ V o1pp=5.237 mVV o2=1.708Vp波形如下：波形如下：未加入负载RL 时仿真波形时仿真波形加入负载RL 时仿真波形时仿真波形带宽测量带宽测量静态工作点的测量：静态工作点的测量： VB1=4.013V VC1=4.378V VE1=3.228V VRE1=162.927 V VB2=4.743 V VC2=8.164 V VE2=3.953V VRE2=98.285 m V T1三极管放大倍数ß1=200T21三极管放大倍数ß2=200连接万用表电路如下：连接万用表电路如下：。
Doherty高效功率放大器的设计
Abstract : Base on the Doherty technique , a power amplifier with high efficiency operating from 2 010 to 2 025 MHz was designed and realized1 An optimal bilateral2pull method was used to increase efficiency of the single power amplifier1 Source2pull and load2pull simulation of the transistor were used to obtain the optimal match network , and the Doherty power amplifier was optimized1 The simulation result shows that in high PAR signal , the PA E (power added efficiency) of the Doherty power amplifier has 10 % increase compared to traditional balanced class AB power amplifier1 The experimental testing result are PA E 30 % , gain 919 dB. The power amplifier configuration is simple and it can be used in wireless communication1
(a) Doherty 功放的实测效率
3 实验验证和测试结果分析
311 板材的选择 对于一般的 RF 板材 , 其介电常数会随着放大
电子科技大学模拟电路课件5.1放大器的增益函数与转折频率
。则下转折角频率 L 满足下式：
1 ＝ (L2 z12 )(L2 z22 ) ＝ 2 (L2 p12 )(L2 p22 )
1
1
2 L
( z12
z22
)
1
4 L
z12 z22
1
1
2 L
( p12
p22
)
1
4 L
p12 p22
因为 L大于所有极点和零点，上式中忽略1L4 的项，解得
L
p12 p22 2z12 2z22
在低频段，等效电路中只含耦合电容和旁路电容，不含晶
体管内部电容、杂散电容。当频率趋近于无穷时，即
s 时，耦合电容和旁路电容相当于短路，其等效电路
与中频等效电路相同，所以低频增益表达式的值应趋近中频
增益
AM
。即 lim s
AL (s)＝
AM ，
lim
s
FL (s)
＝1
上式表明，低频增益函数 AL (s)中极点数目一定等于零点数目。 所以 FL (s) 可以写成
以及频率变量。在频率趋近于中频时，它将趋近于中频增益表达式 。这是因为频率趋近于中频时，杂散电容和晶体管内部电容趋于开 路。
5.1 放大器的增益函数与转折频率
低频或高频等效电路：
电容：1/sC
电感: sL
增益是复频率s的函数。
由于放大器的交流小信号等效电路时线性时 不变的，系统函数（输出信号与输入信号之比） 是两个多项式之比
1
FH
(s) ＝
(1
s 105
)(1
s 106
)
因此A（s）可表示为
它满足
lim
s0
FH
(s)
＝1
电子技术实验基础(一：电路分析)_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
电子技术实验基础（一：电路分析)_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.测试MOSFET放大电路放大倍数时，通常不能采用以下哪种做法：参考答案:用数字万用表测试2.用示波器测试相位差，如下方法哪个测得的结果误差较小：参考答案:用两个通道同时观看波形，且两条时基线必须重合，调整扫描速度为屏幕上仅包含一个完整周期3.测量示波器相位差时显示的两路波形如图所示，为了减小读数误差，需要适当应适当调节面板中哪个旋钮 :【图片】参考答案:D4.有一集成运放组成的同相比例放大电路，截止频率为18kHz。
频率在20kHz时输入与输出的相位差为【图片】参考答案:≠ 0°5.测试低通滤波器的幅频特性曲线时，此处假设截止频率是大于500Hz的，如下哪种说法不正确：参考答案:以输入电压为参照，调节频率至输出电压下降3dB就是截止频率6.根据一阶RC低通滤波器的相频特性公式，随着频率从低到高，相位差的正确变化规律是：参考答案:从0°~ -90°7.关于一阶RC低通滤波器的截止频率fc，如下描述中哪一项是正确的？参考答案:电阻保持不变，增大电容值， fc降低8.采用课程实验方案正确测量元件的电压电流相位关系时，示波器测量波形如图所示，由此可以判断当前测试的是哪种元件:【图片】参考答案:电阻；9.某RC低通滤波器的参数是R=100Ω、C=0.1μF，信号源内阻是50Ω，测试幅频特性的过程中，如果对信号的幅度不做任何调整，如下说法正确的是：参考答案:实测时可以测得截止频率将在11kHz左右10.电解电容两端的静态电压方向与它的极性的关系，正确的说法是：参考答案:静态电压方向与它的极性的关系一致11.OP07集成运放的封装如图所示，请问哪种引脚排列是正确的？【图片】参考答案:B12.如图是MOSFET电路测试时晶体管毫伏表的截图，以下说法更准确的是：【图片】参考答案:更换为1V量程准确读数13.测量放大器静态工作点时，以下说法错误的是：参考答案:可以用晶体管毫伏表测量14.N沟道增强型MOSFET工作在恒流区的条件是：参考答案:UGS> UGS(th), UDS> UGS - UGS(th)15.采用课程实验方案测量电感元件的电压电流相位关系时，为了获得近似90°的电压、电流波形相位差，信号源的频率应：参考答案:适当增大信号源的频率；16.采用课程实验方案测量电容元件的电压电流相位关系时，示波器测量波形如图所示，下面哪种说法正确：【图片】参考答案:CH1通道为信号源信号， CH2通道为取样电阻的电压信号；17.测量示波器相位差时显示的两路波形如图所示，为了能正确测量，应适当调节面板中哪个旋钮:【图片】参考答案:A;18.用如图所示直流稳压电源实现±15V的双电源，在仪器上选择组合以及串联后，哪种连接方式是正确的？【图片】参考答案:C19.电路如图所示，R1 = 10kΩ，R2 = 10kΩ ，Rf = 200kΩ，则该同相放大器的输入电阻Ri = （）【图片】参考答案:∞20.电路如图所示，R1 = 10kΩ，R2 = 10kΩ ，Rf = 200kΩ，则该反相放大器的输入电阻Ri = （）【图片】参考答案:10kΩ。
电子科技大学-集成电路原理实验-CMOS模拟集成电路设计与仿真-王向展
实验报告课程名称：集成电路原理实验名称： CMOS模拟集成电路设计与仿真小组成员：实验地点：科技实验大楼606 实验时间： 2017年6月12日2017年6月12日微电子与固体电子学院一、实验名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真二、实验学时：4三、实验原理1、转换速率（SR）：也称压摆率，单位是V/μs。
运放接成闭环条件下，将一个阶跃信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
2、开环增益：当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益称为开环增益。
3、增益带宽积：放大器带宽和带宽增益的乘积，即运放增益下降为1时所对应的频率。
4、相位裕度：使得增益降为1时对应的频率点的相位与-180相位的差值。
5、输入共模范围：在差分放大电路中，二个输入端所加的是大小相等，极性相同的输入信号叫共模信号，此信号的范围叫共模输入信号范围。
6、输出电压摆幅：一般指输出电压最大值和最小值的差。
图1两级共源CMOS运放电路图实验所用原理图如图1所示。
图中有多个电流镜结构，M1、M2构成源耦合对，做差分输入；M3、M4构成电流镜做M1、M2的有源负载；M5、M8构成电流镜提供恒流源；M8、M9为偏置电路提供偏置。
M6、M7为二级放大电路，Cc为引入的米勒补偿电容。
其中主要技术指标与电路的电气参数及几何尺寸的关系：转换速率：第一级增益：第二级增益：单位增益带宽：输出级极点：零点：正CMR：ℎℎ负CMR：饱和ℎ饱和电压：饱和功耗：四、实验目的本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。
其目的在于：∙根据实验任务要求，综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计，掌握基本的IC设计技巧。
∙学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行电路的模拟仿真。
五、实验内容1、根据设计指标要求，针对CMOS两级共源运放结构，分析计算各器件尺寸。
2、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC和瞬态Trans分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法与仿真结果的查看方法。
电子科技大学CMOS模拟集成设计Hspice仿真
以下用实例说明 Hspice 的输入电路程序。 的输入电路程序。
1
NMOS II-V Characteristic 测试电路： 测试电路：
图 1-1 NMOS I-V 特性测试电路 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
图 1-8 Hspice InstallShield Wizard
2. 选择安装目录。Click“Next”选择 default 目录，如图 1-9 所示。 C:\synopsys\Hspice_A-2008.03-SPI 是 default 的目录。
7
图 1-9 InstallShield Wizard 选择安装目录
饱和状态下 NMOS 电压电流关系公式[1-1]中的参数Ｋｎ, ＶＴ 和 λｎ是 CMOS 工艺参数，理想状态下是常数。 针对一具体 CMOS 工艺技术， 通过仿真求取以上工艺参数是模拟电路设计的第 一步。
4. 实验步骤： 实验步骤： 练习一: 练习一: 下载/安装/ 安装/设置 Hspice 仿真软件 步骤一：在本机的桌面建一子目录 2008Hspice。 步骤一 步骤二：从指定的机器和目录中，下载图 1-5 中 23 个压缩文件到本机的子目录 步骤二 2008Hspice 下。 文件 _Hspice.pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱrt01 到 _Hspice.part22 是 Hspice 的 setup 文件的压缩， _Hspice.2008-03 是 Hspice 2008 版的 license 文件的压缩。
实验目录
实验一： 实验一：EDA 仿真软件 Hspice 及 CMOS 工艺技术参数 实验二： 实验二：CMOS Differential Amplifier Design 差分放大器设计 实验三： 实验三：CMOS Operational Amplifier Design 运算放大器设计 实验四： 实验四：CMOS AnalogAnalog-toto-Digital Converter 模数转换器（ 模数转换器（ADC） ADC）设计
电子科技大学-集成电路原理实验-CMOS模拟集成电路设计与仿真
实验报告课程名称：集成电路原理实验名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真一、实验名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真二、实验学时：4三、实验原理1、转换速率（SR）：也称压摆率，单位是V/μs。
运放接成闭环条件下，将一个阶跃信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
2、开环增益：当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益称为开环增益。
3、增益带宽积：放大器带宽和带宽增益的乘积，即运放增益下降为1时所对应的频率。
4、相位裕度：使得增益降为1时对应的频率点的相位与-180相位的差值。
5、输入共模范围：在差分放大电路中，二个输入端所加的是大小相等，极性相同的输入信号叫共模信号，此信号的范围叫共模输入信号范围。
6、输出电压摆幅：一般指输出电压最大值和最小值的差。
图1两级共源CMOS运放电路图实验所用原理图如图1所示。
图中有多个电流镜结构，M1、M2构成源耦合对，做差分输入；M3、M4构成电流镜做M1、M2的有源负载；M5、M8构成电流镜提供恒流源；M8、M9为偏置电路提供偏置。
M6、M7为二级放大电路，Cc为引入的米勒补偿电容。
其中主要技术指标与电路的电气参数及几何尺寸的关系：转换速率：SR=I5I I第一级增益：I I1=−I I2I II2+I II4=−2I I1I5(I2+I3)第二级增益：I I2=−I I6I II6+I II7=−2I I6I6(I6+I7)单位增益带宽：GB=I I2I I输出级极点：I2=−I I6I I零点：I1=I I6I I正CMR：I II,III=I II−√I5I3−|I Iℎ3|(III)+I Iℎ1,III负CMR：I II,III=√I5I1+III5,饱和+I Iℎ1,III+I II饱和电压：I II,饱和=√2I III功耗：I IIII=(I8+I5+I7)(I II+I II)四、实验目的本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子科技大学
电子技术实验报告
学生姓名：班级学号：201203******* 考核成绩：
实验地点：科研楼C427 指导老师：试验时间：2013.12.5
实验名称：两级放大电路的设计、测试与调试
一． 实验目的
1． 进一步掌握放大电路各种性能指标的测试方法。
2． 掌握两级放大电路的设计原理、各性能指标的测试原理。
二． 实验预习思考
1·放大器性能指标的定义及测试方法； 2多级放大器性能指标特点。
三． 实验原理
由一只晶体管组成的基本组态放大器往往达不到所要求的放大倍数，或者其他指标达不到要求。
这时，可以将基本组态放大器作为一级单元电路，将其一级一级地连接起来构成多级放大器，以实现所需的技术指标。
信号传输方式成为耦合方式。
耦合方式主要有电容耦合、变压器耦合和直接耦合。
1. 多级放大器指标的计算
一个三级放大器的通用模型如下图所示：
由模型图可以得到多级放大器的计算特点：
1i i R R =，多级放大器的输入电阻等于第一级放大器的输入电阻； 末o o R R =，多级放大器的输出电阻等于末级放大器的输出电阻；
前后L i R R =，后级放大器的输入电阻是前级放大器的负载；
后前s o R R =，后前s oo v v =，前级放大器的输出电路是后级放大器的信号源；
321··v v v V A A A A =，总的电压增益等于各级电压增益相乘。
2. 实验电路
实验电路如下图所示，可得该实验电路是一个电容耦合的两级放大器。
3. 测试方法
静态工作点的测试：
测出射级电阻两端的直流电压，以及射级电流； 电压增益的测试：
测出输入电压与输出电压，由公式i
v v v A /0=计算得到；
输入电阻的测量：
已知取样电阻R ，测出电压'
s u 与
i
u ，利用公式
R
u u u R u u u R i
s i
i s i i -=-=
''，即可求得；
输出电阻的测量：
已知取样电阻L R ,采用“两次电压法”测量，由公式
L
o o L o o o R u u
I u u R )1'('-=-=
，即可
求得；
幅频特性测量：
采用点频法，改变输入信号的频率，测量相应的输出电压值，求放大倍数，即可绘制出幅频特性曲线。
四． 实验内容
1， 测试静态工作点
令cc V =+12V ，调节w R ，是放大器第一级工作点1E V =1.6V,用数字万用表测量各管脚电压并记录与下表中。
实验电路图1.1
仿真结果图1.2
1B V 1C V 1E V 2B V 2C V 2E V
2.316v
8.442v 1.637v 3.188v 7.849v 2.5v
2，放大倍数的测量
调整函数发生器，使放大器i U =5mV ，f =1kHz 的正弦信号，测量输出电压o U ,计算电压增益，并记录与下表中
实验电路2.1
输入i U
输出o U
增益v A
5mV
399.486mV 80
3，输入电阻和输出电阻的测量
运用两次电压法测量两级放大器的输入电阻和输出电阻。
测试输入电阻时，在输入口接入取样电阻R =1k Ω；测试输出电阻时，在输出口接入负载电阻L R =1k Ω。
数据分别填入下表中。
输入电阻
输出电阻
s U '
i U
i R
o U
o U '
o R
5.00mv
4.281mv
5.95k Ω 342.12mv 162.07mv 1.11k Ω
4，测量两级放大器的幅频特性，并绘出频率特性曲线
用点频法测量两级放大器的频率特性，并求出带宽f ∆=L H f f -，记录相关数据并填入下表。
频率值
（
Hz ）
L f /2 L f 0f /2 0f 20f H f 10H f 总带宽
f ∆
50
100
500
1K
2K
3500
K
35000K
o U （V ） 0.124 0.279
0.399 0.400 0.399 0.279
0.039
3.5MH
Z
在对数坐标系上绘出放大器的幅频特性曲线和相频特性曲线：
五． 实验分析及结论
⑴先分析两只晶体管的工作状态， 对于晶体管T 1，V BE1=V B1错误！未找到
引用源。
V E1=0.679V ，V CE1=V C1错误！未找到引用源。
V E1=6.805V ；对于晶体管T 2，V BE2=V B2错误！未找到引用源。
V E2=0.688V ，V CE2=V C2错误！未找到引用源。
V E2=4.349V 。
T 1、T 2均工作在线性放大区，理论上构成了放大器。
⑵分析输入输出电阻的测量，采用两次电压法测量输入输出电阻，从测量的数据结果看，与理论计算的结果相符合。
⑶分析放大电路的幅频特性，采用点频法测量，分析特性曲线图可知：
在幅频过大或者过小时均会产生失真，只有在带宽范围内不会产生较大的失真。