北郵模電—實(shí)驗(yàn)三、共射放大電路測試仿真(模板)

1、實(shí)驗(yàn)三共射放大電路計(jì)算、仿真、測試分析報(bào)告（請?jiān)诒疚募袖浫虢Y(jié)果并進(jìn)行各類分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，提交電子文檔報(bào)告）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆展采潆娐缝o態(tài)工作點(diǎn)的汁算、仿真、測試方法；掌握電路主要參數(shù)的汁算、中頻時(shí)輸入、輸出波 形的相位關(guān)系、失真的類型及產(chǎn)生的原因；掌握獲得波特圖的測試、仿真方法：掌握負(fù)反饋對增益、 上下限截頻的影響，了解輸入輸出間的電容對上限截頻的影響等。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器件：筆記本電腦（預(yù)裝所需軟件環(huán)境）AD2 口袋儀器電容：lOOpF、O.OluF 10uF 100nF電阻：51 Q*2. 300Q. IkQ、2kQ. 10kQ*2. 24kQ面包板、晶體管、2N5551.連接線等實(shí)驗(yàn)容：1 .

2、靜態(tài)工作點(diǎn)（1）用萬用表的B測試功能，獲取晶體管的B值.并設(shè)晶體管的V二0.64V,=10Q （源于Multisim模型中的參數(shù)）。準(zhǔn)確計(jì)算晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)（4、Im V并填入表3-1）IEQ = (1+0)1 BQ = 2.122mA VCEQ = vj BQK5+ 口日 2.145 R（掙態(tài)匚作點(diǎn)的仿真及作在C為lOOpF完J晶體管為2N5551c，用萬用表測試放大倍數(shù)B （不同的晶體管放大倍數(shù)不同，il .算時(shí)使用實(shí)測數(shù)據(jù)，并調(diào)用和修改Multisim中2N5551模型相關(guān)參數(shù)，計(jì) 算靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，v卿二0.64V）。靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算：12410 cd q-2 fu 7.06kflR41

3、0_ Rzio主要計(jì)算公式及結(jié)果心廠么喬瓦=51.471Z 也= 147 rr 】BQ 軸 4（1+P）/。 ”6 +10351 曲1Z058 附J cQ = MBQ = 2.1 10mz4（2）通過Multisim仿直獲取靜態(tài)工作點(diǎn)（依據(jù)獲取的B值，修改仿真元件中晶體管模型的參數(shù)，修 改方法見附錄。使用修改后的模型參數(shù)仿真I樸IMS并填入表3-1）：（3）搭建電路測試獲取工作點(diǎn)（測試發(fā)射極對地電源之差獲得I測試集電極與發(fā)射極電壓差獲取Vc 口通過B計(jì)算I孫并填入表31）；主要測試數(shù)據(jù)：%Q二?叱EQ = 2 883V770.2“Q奇嚴(yán)2.19誠BQ =12.433 以 1 CQ = BQ =

4、 2.178mA表3-1靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算、仿真、測試結(jié)果（G為100pF）Is (nA)Izq (mA)Icq ( mA)0（實(shí)測值）計(jì)算值12. 0582.1222. 110175仿真值12. 12.132. 11測試值12. 4682.1942. 182（4）對比分析計(jì)算、仿真、測試結(jié)果之間的差異。分析：可以發(fā)現(xiàn)，這三組數(shù)據(jù)基本吻合，測試值均高于計(jì)算值和仿真值，而仿真值比較接近計(jì)算值。產(chǎn)生 誤差得原因可能是實(shí)測中在數(shù)據(jù)的讀取時(shí)出現(xiàn)讀數(shù)誤差。2 .波形及增益（1）訃算電路的交流電壓增益，若輸入1kHz 50mV （郵值）正弦信號，計(jì)算正負(fù)半周的峰值并填入表3-2中（低頻電路的仿及測量工作在C

5、：為lOOpF完成）；主要計(jì)算公式和結(jié)果：“ + （】十陀。+皿嘉心2.095,0_.（八）仍0.909口一 片一r沁+ （1+0）理2.095+8.976 八 AV23.14輸入峰值為50mV的正弦交流信號時(shí)，輸出電壓峰值為：J = 14.37 * 50 = 718.5 訕%= 14.37 * 50 = 718.5 訕（2） Multisim仿真：輸入1kHz 50mV （峰值）正弦信號，觀察輸入.輸出波形（波形屏幕拷貝貼于 下方，標(biāo)出輸出正負(fù)半周的峰值，將輸出的峰值填入表3-2中）：（3）實(shí)際電路測試：輸入1kHz50mV （穌值）正弦信號，觀察輸入、輸出波形（波形屏幕拷貝貼于下 方，標(biāo)出

6、輸出正負(fù)半周的峰值，將輸出的峰值填入表3-2）。（信號源輸出小信號 時(shí)，由于基礎(chǔ)噪聲的原 因，英信噪比比較小，導(dǎo)致信號波形不好，可讓信號源輸出一個(gè)較大幅值的信號，通過電阻分壓得到所需 50mV值的信號建議使用51Q和2kQ分壓）表3-2波形數(shù)據(jù)（C：為lOOpF）輸入輸出正半 周峰值輸出負(fù)半周 峰值輸出正半周郵值 與輸入峰值比輸出負(fù)半周峰值與 輸入峰值比計(jì)算50mV71&5mV-718. 5mV11. 37-14. 37仿真50mV694. 7mV-714. 8mV13. 894-12.296測試50mV675. 3mV-711. 8mV13.506-14.236（4）波形與增益分析:（a）仿

7、真與測試的波形有無明顯飽和、截止失真：答：有失，但是不是很明顯，負(fù)半周相對失嚴(yán)重些。（b）仿真與測試波形正負(fù)半周峰值有差異的原因：答：因?yàn)榇嬖诜蔷€性失真。（c）輸出與輸入的相位關(guān)系：答：反相；（d）計(jì)算、仿真、測試的電壓增益誤差及原因：答：主要還是敵的處理上存在誤邕也有可能是元器件任實(shí)際插電路時(shí)存在接觸電阻等引起 誤差（猜測）。（e）其他。3 .大信號波形失真（1）Multisim仿真：輸入1kHz 130mV （蜂值）正弦信號，觀察輸入、輸出波形（波形屏幕拷貝貼于下方）（低頻大信號的仿真及測量工作在C：為lOOpF完成）；（2）實(shí)際電路測試：輸入1kHz 130mV （峰值）正弦信號,觀察輸

8、入、輸出波形（波形屏幕拷貝于下方）：（3）分析對比仿真與測試的波形，判斷是飽和失真還是截止失真。 分析:我的晶體彳 130mV輸入峰值電壓時(shí)并未出現(xiàn)明顯失真，但是負(fù)半周峰值絕對值和正半周 的峰值相差增大。后來調(diào)大輸入d床值，比如50V,輸出的波形類似脈沖波，出現(xiàn)嚴(yán)重截止失4 .頻率特性分析4.1 C4為lOOpF時(shí)電路的頻率特性分析（1）Multisim仿真頻率特性，給出波特圖（波特圖屏幕拷貝貼于下方，標(biāo)左中頻增益、上限截頻.下限 截頻，并將數(shù)值填入表3-3）31459 HZ20.139 dB1.696 MHZ20.086 dB4(2)利用AD2的網(wǎng)絡(luò)分析功能實(shí)際測試頻率特性.給出波特圖(波特

9、圖屏幕拷貝貼于下方，標(biāo)定中頻增 益.上限截頻、下限截頻，并將數(shù)值填入表3-3 )(3)對比分析仿真與測試的頻率特性:表3-3 lOOpF電路頻率特性增益(dB)卜限截頻上限截頻計(jì)算23. 1仿真23. 131.459 Hz1.696 MHz測試22.81633.761Hz1.031MHz對比分析:4.2 G為0.01 PF時(shí)電路的頻率特性分析(1) Multisim仿真頻率特性，給出波特圖(波特圖屏幕拷貝貼于下方，標(biāo)左中頻增益、上限截頻、下 限截頻，并將數(shù)值填入表3-4)(3)對比分析仿真與測試的頻率特性:表3-4 0.01 nF電路頻率特性增益(dB)卜限截頻上限截頻計(jì)算仿真22. 9435

10、1.718Hz13.881kHz測試22. 73032.475Hz30.936kHz對比分析:13.831 kHz19.898 dB(2)利用AD2的網(wǎng)絡(luò)分析功能實(shí)際測試頻率特性，給出波特圖(波特圖屏幕拷貝貼于下方，標(biāo)泄中頻增益.上限截頻、下限截頻，并將數(shù)值填入表3-4 )平L -99999- IC2: 19. 7644742 dEC2： L34. 2918394:0.014857244 dEA/AX: 0. 004% dB/decX2： 30.969 kHz AX : 30.936 kHzA/AX： 92.18 /dec4.3 G電容不同時(shí)電路的頻率特性分析與比較思考擴(kuò)展：在本實(shí)驗(yàn)中,三極管

11、2N5551c的基極與集電極之間存在電容C,在實(shí)驗(yàn)中，C,在電路中起著什么作用，其電容大小是否會對電路逍成影響，造成了什么影響? 表3-5電路頻率特性比較增益（dB）卜限截頻上限截頻計(jì)算仿真(lOOpF)23. 131.459Hz1.696MHz仿真(O.OluF)22. 94351.718Hz13.881kHz測試(lOOpF)22.81633.761Hz1.034MHz測試(O.OluF)22. 73032.475Hz30.936kHz5 .深度負(fù)反饋頻率特性分析將發(fā)射極電阻R,和乩對調(diào)位置（即：改變交流負(fù)反饋深度，但靜態(tài)工作點(diǎn)不變）。計(jì)算中頻增益：5.1 C4為lOOpF時(shí)深度負(fù)反饋電路

12、的頻率特性分析（1）電路中G為lOOpF時(shí)，Multisim仿真頻率特性，給出波特圖（波特圖屏幕拷貝貼于下方，標(biāo)泄 中頻增益.上限截頻.下限截頻,并將數(shù)值填入表3-5 ）8.018 HZ6.39 dB1.842 MHz6.228 dB（2）利用AD2的網(wǎng)絡(luò)分析功能實(shí)際測試頻率特性.給出波特圖（波特圖屏幕拷貝貼于下方，標(biāo)定中頻增 益、上限截頻、下限截頻，并將數(shù)值填入表3-5 ）/X： -0. 00018dE/deeXI: 4. 0550 Hz工：-0.00742 : 250, 08885?C2: 117. 452515CZ: 0. 14192919 dE XZ： 1. 1140 FHZ AX：C

13、l: -0. 05003812Z dE-0.033014019 dE KHZ-0.040343132 dEdB/deoJ 1/X: 45. 98 * /dee1.1140:（3）對比分析仿真與測試的頻率特性（含R,和&未對調(diào)前的數(shù)據(jù)）：表3-5 lOOpF電路加深反饋前、后的頻率特性對比增益（dB）卜限截頻上限截頻計(jì)算（淺負(fù)反饋）23. 1仿真（淺負(fù)反饋）23. 131.459Hz1.696MHz測試（淺負(fù)反饋）22.81633.761Hz1.034MHz計(jì)算（深負(fù)反饋）9. 23仿真（深負(fù)反饋）9. 2328 018Hz1. 842MHz測試（深負(fù)反饋）9. 1534.056Hz1. 115

14、MHz分析加深負(fù)反饋前后仿真與測試的指標(biāo)差別，包括前后增益的變化、前后上下限截止頻濾的變化等。5.2 C4為O.OluF時(shí)深度負(fù)反饋電路的頻率特性分析（1）電路中C1為0. OluF時(shí)，Multisim仿真頻率特性，給出波特圖（波特圖屏幕拷貝貼于下方，標(biāo) 定中頻增益、上限截頻、下限截頻，并將數(shù)值填入表3-6 ）（2）利用AD2的網(wǎng)絡(luò)分析功能實(shí)際測試頻率特性，給出波特圖（波特圖屏幕拷貝貼于下方，標(biāo)定中頻增益、上限截頻、下限截頻，并將數(shù)值填入表3-6 ）（3）對比分析仿 與測試的頻率特性（含R,和乩未對調(diào)前的數(shù)據(jù)）： 表 3-6 0.增益（dB）卜限截頻上限截頻計(jì)算（淺負(fù)反饋）23. 1 仿真（淺

15、負(fù)反饋）22. 94351.718Hz13.881kHz測試（淺負(fù)反饋）計(jì)仿真（深負(fù)反饋）22. 7309 239. 12832.745Hz 30. 936kHz7.692Hz18.551 kHz測試（深負(fù)反饋）9. 1243. 994Hz37.189kHz分析加深負(fù)反饋前后仿真與測試的指標(biāo)差別，包括前后增益的變化、前后上下限截止頻 濾的變化等。6 .計(jì)算、仿真、測試共射放大電路過程中的體會。體會：1、實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)該結(jié)合所學(xué)理論知識，靜下來分析原因。比如電 路的搭建過程中，電路未接通，需要仔細(xì)檢查每條通路。2、學(xué)會使用AD2 了，體驗(yàn)到熟能生巧的奇妙感覺，AD2在實(shí)驗(yàn)過程中用得 次數(shù)多了，慢慢就從生疏變得熟練了。3、感覺將所學(xué)的課本知識運(yùn)用到具體的實(shí)驗(yàn)操作過程中很好。就是還不能 很好的將理論和實(shí)際進(jìn)行靈活轉(zhuǎn)化，需要多進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以訓(xùn)練相應(yīng)能 力。附錄：Multisim中晶體管模型參