電子電路實驗

1、1952北京航玄航夭大摩BE 丨 HANG UNIVERSITY電子電路設(shè)計訓練（模擬部分） 實驗報班級姓名學口'實驗一：共射放大器分析與設(shè)計1.目的:(1) 進一步了解Multisim的各項功能，熟練掌握其使用方法，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。(2) 通過使用Multisim來仿真電路，測試如圖1所示的單管共射放大電路的靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻，并觀察靜態(tài)工作點的變化對輸出波形的影響。(3) 加深對放大電路工作原理的理解和參數(shù)變化對輸出波形的影響。(4) 觀察失真現(xiàn)象，了解其產(chǎn)生的原因。VCC2.步驟:(4)(5)I'OrnVrms 1kHz-: 0:C1： 1|

2、jF R2 ：:； ioka :cz :請對該電路進行直流工作點分析，進而判斷管子的工作狀態(tài)。請利用軟件提供的各種測量儀表測出該電路的輸入電阻。請利用軟件提供的各種測量儀表測出該電路的輸出電阻。請利用軟件提供的各種測量儀表測出該電路的幅頻、相頻特性曲線。請利用交流分析功能給出該電路的幅頻、相頻特性曲線。(6)請分別在30Hz、1KHz、lOOKHz、4MHz和100MHz這5個頻點利用示波器測出輸入和輸出的關(guān)系，并仔細觀察放大倍數(shù)和相位差。(提示：在上述實驗步驟中，建議使用普通的2N2222A三極管，并請注意信號源幅度和頻率的選取，否則將得不到正確的結(jié)果。)3. 實驗結(jié)果:(1) 直流工作點分

3、析:設(shè)計1直流工作點©qqiDd26S.507S&UqqlDbz,aii6uU -53B.LLS1&E叭S)氣203啊U1.23139643.172 mLZ i456直流工作點由圖可知Vbe=588mV，三極管工作在放大區(qū)。(2) 測量輸入電阻：VCC.:-J5V -vcc1.709 uA；1閃：:1-CJ：；Ql : H： - o- -R nJ- . Lsf+|<7-8.203 mV.*RA - -S.dkO - .- k.5皿 R 1" I I-J-T 町V g-E > - H . k B -1 o ©由圖可知Uin=8.292mV

4、 , lin=1.709uA，故輸入電阻Uinlin8.292mV 4.852K1.709uAa cB去1；:>J0K(3R3；Jhti(3) 測量輸出電阻:Vtt214.599 mV:CJHFluFSI：: 綾=A:pF：-6 o-. b H 3 .L«<-I. F- - w 2更 Ct 丄工:V1 .:fXjQm Wm sjy儼vcc20 558 mVCH設(shè)盍-QIC31l|iiFMrrlOmVrnuy HkHN ：:；TI- 卿町pf: ”R7 >1PHQ.i'. 31.ur - Ao 匸7:iionpF :由戴維寧等效定理可知:RoRl(Uf 1)

5、300(214.599-1) 2.832KUoN20.558(4) 幅頻、相頻特性:IN、OUT 口如 使用測量儀表測量：將輸入輸出分別接入波特測試儀的圖所示:則得到幅頻、相頻特性分別如圖:lEM?惴Bl®1僦1刃勺妙1 an對麹1 11 1:1|1+1GHZ-WO1 df :1 應(yīng)J -300dEXJEiElI 保 ft 155-I ITHID.D7mg劉曲1 !出aa ?i liMIFtG吃F720Cea-Lr+lr-7?3DrgtpfotBI蝌0 交流分析獲得：選擇仿真列表中的交流分析，按下圖設(shè)置參數(shù)與輸出,可得頻率特性。1 翻M Libl裁口 ikl斷q丄h】斟口丄islI(

6、C1)I(C3nc3)T眼1)I阿恫3)I財IBS)I(R6)IM)i(Vcc)PCci)PQ)P(C3)P(Q1)p侃1)V過建未選走的饉國頻車蚤埶輸出 分析滄項求和 電路中的變量I所有麥星雯定用于分諾的叢a®： I厲看變S1|咐更參選項源加器件櫃型參數(shù)刪瞧選定的孌量闔移隱閔過遞迭定的變里0仿算結(jié)束時在檢童花奈跡中顯示所有器件蜃數(shù)(h)選擇要保存的交里W)仿真取消©10MllOOrn：骼 7n：d1e100心1T -1 ITO 2.8 G.+26 a &4.02S0.D aSOJO 2.8k eL4k1)?00-IM200設(shè)計1交流分折滋(K eiOk 250 O

7、k 1.0M ZSM 枇 fflW 頗率CHzjK.OM2SOOM 10G10 23 641023a G4a 230 0 fl2Q.D 2ak G4k 2&0 B2.Qk 2&U0k 1 OW 2 SM 10UU頻軍CH7)(5) 由標尺工具確定下限、上限截止頻率，由于幅頻曲線上的最大值為8.036dB，則取20lgA=5.036dB的點作為所求點，如圖:fL 72.721Hz, fH125.549MHz反向 1栄存II I殳適Me+ 進|應(yīng)垂亙対埶線性對埶1縛性1 門FLOO1 de】|也1 r-2001 deX滾換試儀mp1£076 田4-III 15,549 M

8、HZ1幅値110fe水平哥直對敎繞性前數(shù)級性二1GH：FL00I1mH?T也0模式設(shè)罰,(6)改變頻率，觀察輸入、輸出關(guān)系: f=30Hz:X:zHMoom ©:ZH>U=j f=1MHz : f=100MHz:示渡器-X&GT1 *XTT2-T1時間3用 55 USM55 US0.000 S通道_A-12.60 3 UiV-l2.eO3UiV0.000 V通道-B-L227mV-1,227 mV0.000V保存外融發(fā)標庫 l&ns/Div寧120 mV/Div笏度：1 mVjCiv邊沿：E亜0二匚K釉位移骼： QY軸位移（格）：0¥釉位移：IA水平！

9、Io1 V|y/t|嫌加1冋和屮向1交流1 0 |直流1交諦1 0 II直流-單次II正常|自動無時基適謂A通道B融岌由此，不同頻率下的增益與相位差與頻率特性所示的基本一致。實驗二：射級跟隨器分析與設(shè)計1.目的:通過使用Multisim來仿真電路，測試如圖2所示的射隨器電路的靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻，并觀察靜態(tài)工作點的變化對輸入輸出特性的影響。2.步驟:(1)請對該電路進行直流工作點分析，進而判斷管子的工作狀態(tài)。(2)請利用軟件提供的各種測量儀表測出該電路的輸入電阻。請利用軟件提供的各種測量儀表測出該電路的輸出電阻。請利用軟件提供的各種測量儀表測出該電路的幅頻、相頻特性曲線

10、。請利用交流分析功能給出該電路的幅頻、相頻特性曲線。用瞬態(tài)分析法分析其電壓跟隨器特性，隨意改變負載電阻阻值，觀察輸出特性有何變化。匸1lOuF'Q12N2222A.V2.R2 20X0C2叫H'IDuF-.1 OlTlV IfcHz-3.實驗結(jié)果:(1) 直流工作點分析:圉示僅觀倒哀件I宥斎 視園 曲幡盡 光逝 航 野m說旳 工豈 眾骯 3 J卑H略巨交瀆丹析育潦T咋屯I腑ftSS :吉班棹點分析A蜀®由圖可得Vbe=0.6199V，因此三極管工作在放大區(qū)。(2) 測量輸入電阻:四. U- r VCCgniSfMM?12VX>*13Q人l,v<5VV1:-

11、TiPfnVrrTiBSiC2 .THlOuF '10 mVZ .盪歆3kCl .10mV 9.85K1.015uA氓£.，.n 71U由圖得輸入電阻：Ri 7n1 in(3)測量輸出電阻:15d 產(chǎn)血inVCC1271 D14 uA iqw?Ohd&VCC1'5.11 / . lOpiF Q1VI廠、JQm¥E* 3卜昨10 mV3 7R 4 &15他«a.JjdII® I rr力=產(chǎn)J 1xe44?VCC15VX2、小、10 mVvccQ1| KWMn- I 'IE：MlJ -r*-sVI / 4：10hiVr

12、ms?<.-1a 860 mVR?C2IOjjF«rtflifiB.In T1八則由戴維寧等效定理可得輸出電阻:RRl(護 1)4.7U on(928 1) 28.19.869(4)利用測量儀表測量頻率特性:逋特則試儀-XBP1X相位政直1GHr1mhs1WdB-230dB奏式水平反向179',947 Deg* I L tiHi1iSHrF 7Z0Oeg1mHz廠加1：eg線性對魏線性噸件'呆冇(5) 交流分析獲得頻率特性:pEf 二' ： X «1曲tU 世 * . 幾耳 q 土迢I 曲制燈 * . I(I亡也1£ JTJi ft

13、81市馬沖團達卸) I 7蒲麗 MrfW析2交流分析10G1IWI1M100_NK仙剛 M M fl創(chuàng)血茜QP) SEUd(6) 瞬態(tài)分析法分析其電壓跟隨器特性:LMj WJtj） H»qi 工Mil： 甘（U laJStil 阻 B«j旦"2 E 3 3 廷1 3 -右?！?MM.* c A « fc * 期 F 3* «a；富 知上 W jsW劉S I* 1 t» > ®= T " - 4©杠一.-wbk? J M >（屯廠 tt 3 ±l d - A 囪宜 H 題密酋 A I亍

14、 :小門審蠱好W |;匚nl|H：山際|審養(yǎng)勺ti|黑畫”ti5忘分析1&I1IfeVCCClT卜I hj廣卜IMnVrmt 十*T r X嚴 IeJjcsTl-T ''Mm”Dm3m阪叩I _甲1Mflim HWfO） 唄 EH> 0* S 9<3 D ' n BV» -3 = T fl 戲 E 1（匚 r >»-戶<3啊i.* '矜# til酈 IHD * 鈿 Ff目*I T« 5? se? ：3 *0 > '* p ± £I a 一，小 逸迫上勺詹幻 m 只 +

15、"fle© - =tfFf 口主匕柿，E舌寸Iti. rt壬卄"費暫|.18聖耳怖'2特態(tài)分析2lbnhMOn ijvTA1”VCCg»KQ 巧盅I2132A丄T IflyWffW 0 in他D-nmi2»n燈3 TI-,|1FF3：7knii«ka 1H K<jAplJCH*E IM.-嘰bnIbn由圖可見,改變負載電阻的值，其輸出與輸入電壓之間保持大小相等、相位相同，顯示出典型的電壓跟隨特性。實驗三：差動放大器分析與設(shè)計1.目的:(1) 通過使用Multisim來仿真電路，測試如圖3所示的差分放大電路的靜態(tài)工作點、差

16、模電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。(2)加深對差分放大電路工作原理的理解。請對該電路進行直流工作點分析，進而判斷電路的工作狀態(tài)。請利用軟件提供的電流表測出電流源提供給差放的靜態(tài)工作電流。變化。(3)(4)(5)(6)請利用軟件提供的各種測量儀表測出該電路的輸入、輸出電阻。請利用軟件提供的各種測量儀表測出該電路的單端出差模放大倍數(shù)。請利用軟件提供的各種測量儀表測出該電路的幅頻、相頻特性曲線。請利用交流分析功能給出該電路的幅頻、相頻特性曲線。(7)請利用溫度掃描功能給出工作溫度從 0C變化到100C時，輸出波形的(8)根據(jù)前面得到的靜態(tài)工作點，請設(shè)計一單管共射電路，使其工作點和電路的靜態(tài)工作點一

17、樣。利用溫度掃描功能，給出單管共射電路工作溫度從0C變化到100C時，輸出波形的變化，比較單管共射電路與共射差分電路的區(qū)別。43.實驗結(jié)果:(1)直流工作點分析:VCC立件Sya «iffl 瞪辺應(yīng)北6 ?3邑潮工具«flCR1IhQR2 Ikfl34Q2R5Q3 ZN2222AQ4 2H2232AR64 b A設(shè)計1 a流工作點分析1航班opererwa pair 詢iueiiFMi7«rrQ'j)Q也*33 fflQ咖IOjAZ1 啊6產(chǎn)解!''J J15kn&流二忙點R7你口6 R3- n由圖可知，Vbe1=582.91mV

18、Vbe3=604.27mV并由對稱性可知，四個三極管均工作在放大區(qū)。(2)測量電流源提供給差放的靜態(tài)工作電流:1kOI$1KURaIkQVIQ?.?4：pD*XMMl2H222iD0十Tt1 -1-11LC35* JlkHzQ4 2N2222AR7IkfiR3WVl5k£SR5 IhnRe 1kD所以鏡像電流源提供的電流lQ=772.401uA。(3)測量該電路的輸入、輸出電阻:U輸入電阻：Ri jlin20mV555.396uA36R4 lOhQVEEkmmliRiVino4QIZN2衛(wèi)2；JN22Z?A(V2CJ mV萬用命KWMPmjx>*>R6 ikQR8Wk-I

19、hQ8丄 R7 :lltO： :«R3V/V .:1辭LR6：>iknVEt輸出電阻:廠12VD m3 I11:F4 : iokaVEEWV萬用去-XiMlIVli111 315 mV555 396 rAI a II I V _ji«:盡3 ： ：: 'O' 弋4:16kn :A II 廿 I a dB諭黑AVEE12Vsi9a&:變寧11：I KMhlR7PkIkQR3VW詢口0：2322A"FMhOkO101.035 nVA II 口 lUI IVEE由戴維寧等效定理得:Ro時 1)U on10111.315(101.0351)1

20、.017K(4)測量單端出差模放大倍數(shù):x»*l.,H1VCCVCCI 13V+-4Ml h03 A如3LRE .1kQ_曲 UOx*m7PCinVA 叵I a J由圖可得放大倍數(shù)為：A I0器 5.052(5)使用儀表測量幅頻、相頻特性曲線:-遞時a就悅-XBFMH 47? dbL葉2UttF砸*s:W|F 2DD IMS-可irt 找性'iQhzrrH2F .測 Rn帀&flgi1 M-lr(6) 交流分析獲得頻率特性曲線:I «(hwm:切 diiimou復(fù)汁1HHVUlu moiK Xn£宦李ihftl(7) 工作溫度從0C變化到100C時

21、，輸出波形的變化:設(shè)計1溫度掃描IkSbOD11.5M011.45001L75OO411.700D1tO5OO41I.6D0D11J>50DFt.fXlOflmIfKXMXlmo.nnonm?.nonomgV(3).溫宴 n4.00fKlm次gST=344S2B 酸富宅也S3655 酸秋 爲皇=1口344S 曲 V(環(huán)富5= 137901由圖可見，該電路的輸出電壓隨溫度的變化影響不大。VCC丁 «V/蓋上|L -:a上七.,-Uh LI A左謚井析II破舛刪W-坤g溟區(qū)擔豆I占帛掃恬且淡工忙點R冠工非聲I a；音工It1 R1 ：?3O*OJR?：1HQ ：f .：.VIE：

22、Ci '-II-1D|iF|IKMDIDFtiI.SitQ(8) 設(shè)計一單管共射電路，使其工作點和原差放電路的靜態(tài)工作點一樣:爻件噸SssSi 趣托辰雪弓屁甫 工貝fun玄浹丹析單管共射電路工作溫度從OC變化到100C時輸出波形的變化如圖:.丈件JftSfflytE 換 光亟 符號克明 工貝尸上助&- LI-Z > 'U-甜弓腔王Q匚4：粛閔匍0 4 I沁討le畫5說射引疲牠測試僅沁鬥I盒莖打I胡朗抽I直陸工2點直浹工忙點I亙說工忙點I前住工也點闔度匹曲設(shè)計2溫s打描BtaOOnOm600.0000m590.0000mlj80.0000rn570.0000mSeO

23、.OOOOnnbbOWbOm54flW(0m530.0000mfh裁Ji 1L1I H :,!0,0)00fr孔 OOOCkntJ.KKJOfn次 曲些魚5-5旳苗 醪甲閑度-他闕 酸和)，是島朽.沁 應(yīng)甲，遍度一0E滋;?.0000mSXHXJOm 10,00U0oi比較單管放大電路和差放電路溫度掃描的結(jié)果， 可知差放電路抑制溫漂的性能要明顯好于共射放大電路。實驗四：集成運算放大器應(yīng)用1.目的:(2)(3)了解集成運放的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部分功能、特點；了解集成運放主要參數(shù)的定義，以及它們對運放性能的影響。 掌握集成運算放大器的正確使用方法；(4)(5)掌握用集成運算放大器構(gòu)成各種基本運算電路的方

24、法；掌握根據(jù)具體要求設(shè)計集成運算放大電路的方法，并會計算相應(yīng)的元件參數(shù);(6)學習使用示波器DC、AC輸入方式觀察波形的方法，掌握輸出波形的 測量繪制方法。2.步驟:(1)按上圖搭建運放電路，觀測放大倍數(shù)，并通過調(diào)節(jié)反饋電阻R5來實現(xiàn)改變放大器的增益。(2) 調(diào)整運放的直流工作點，分析輸出直流信號的幅度與參考電壓的關(guān)系。(3) 對電路進行溫度掃描，分析其溫度漂移特性如何。(4)應(yīng)用AD817搭建積分器，微分器，射隨器電路。(5)應(yīng)用AD817搭建減法器，要求有兩路信號輸入，經(jīng)過相減后輸出，并寫出減法器輸出電壓的表達公式。3.實驗結(jié)果(1) 搭接運放電路，觀察放大倍數(shù):X股向+保存T1 * 門&

25、gt;2-T1畫117.325 mV -17.325 Tilf 0.)00 V遼1 D 17,5&SW 17.553 O.ODOV時間S 603 mse.6C3iris0.0210 s時基標度 h抽住格?！?|0|*T I諱加日加eMO GsAlivaiA聖庫II肝訕恤 Y軸儉移將上|匸 際0 殳盍ISiiB移(摘 i： L SB Q s 朮 I ”I 20 irWv王卓白動匡輸入、輸出波形如上圖所示，可得放大倍數(shù) A=1。改變反饋電阻R2=2KQ,如下圖，得到不同的波形:VCC-：-：ir"i>v'vrr.VIVDDT2.5VDDRJ:；1：.OkQ : R4

26、L_AaaADBIZANvss-W ickn :vss-SOmVrm* 1kHz:-:：0:R2aaJ<j翻瞬輕門u>-7ZT1 *T2 +T2-11I 良向 I保存1L -.I.-J-E姮1Q.Z5? msm嗎偌賓5& USze, zsa mv-23.269 eV5fi.泗 eV溼道D-55.6陽肝丿E7.3a0 mY11103C rrV吋基m逵加旳応I遞J C直謊通首月 通道0 或度.|2MWDvI剌慣:I a曲呼Y牡忙籾略|0丨丫並移晦:EZSS 0 a 瀟-邁沿；匡王區(qū)l"rET 攻乖；flJ /單農(nóng)正堂自動顯然放大倍數(shù)A'2,符合AK的理論值。（

27、2）調(diào)整運放的直流工作點，得出直流信號的幅度與參考電壓如圖:I唸莖E疇B爲度目a 5商1暮|丈驗5自流傳愉特件1151OIDS.D-Z5-25L010vddvdd Voltage V)1520由圖可知，VDD較小的時候，運放工作在線性區(qū)，輸出電壓與輸入電壓成正比；而VDD較大時，運放達到飽和，輸出電壓保持為參考電壓12V不變。(3) 對電路進行溫度掃描，得到如圖所示波形:I k= O LLi HI 工QI mi SJ rtZ5Z<XIsm實驗5溫度掃描:24 JOOOOD2&ao«»u75Q.CXXXX1SOOOOOOnipjVGJ.-ai-U jjVU).j

28、jVl2.3r-2i 日財總價-J注 陽劉Q. J置 VJ 西蛇：.AS-KLi 國皿 縣雯小 *切.占度-41貼I.OOOOrti顯然各條輸出曲線基本完全重合，可見溫漂很小。(4) 應(yīng)用AD817搭建積分器，微分器，射隨器電路:積分器:電路:VCC波形（紅色為方波輸入，藍色為三角波輸出）示is 器-XSC1T1 +T2創(chuàng)峠T2-T1r 'x 時間1JO.690 msI30.i6?0 riR0.000 s通道I.WOIV I.OOOIV O.OOOiV通道上Y人 1QJ mV47.103 mV0.000 7反向保存標席：1500 L5/Piv1 別當：1 V/Div劃1 隊to mV'/Div:邊沿：匡國0 ? =x:X袖位移（榆：2.41 ¥軸位移（格）；0¥釉位移（格）：0水平：01 V帀添加B/A |硒1 交贏1 0 直瘵區(qū)1 0直流1卜單次11正常II自動r無時基11 AillB 微分器:電路:波形（紅色為三角波輸入，藍色為方波輸出） 射極跟隨器:電路:A!烈"JU1申*；CT :豐勺flhFR1 ：；