1 南 京理工大学 EDA 设计(Ⅰ) 实验报告 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(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,并且幅度尽可能大。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 、 rbe 、rce 值; 2 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 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、截止失真和不失真且信号幅度尽可能大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. 给出测试三极管输入、输出特性曲线和 、 rbe 、rce 值的实验图,并给出测试结果。 4. 给出正常放大时测量输入电阻、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。 5. 给出电路的幅频和相频特性曲线,并给出电路的fL、fH 值。 6. 分析实验结果。 三、实验步骤 实验原理图: 饱和失真时波形: 3 此时静态工作点为: 所以,I(BQ)=12.79521uA I(CQ)=1180.37 uA U(BEQ)=0.63248V U(CEQ)=0.16031V 截止失真时波形: 4 此时静态工作点为: 所以,I(BQ)=3.44976uA I(CQ)=726.9057uA U(BEQ)=0.61862V U(CEQ)=3.95548V 不失真时波形: 5 此时静态工作点为: 所以,I(BQ)=3.83905uA I(CQ)=805.274uA U(BEQ)=0.62145 V U(CEQ)=3.34709 V 测试三极管输入特性曲线实验图: 6 拉杆数据: 7 由以上数据可得r(be)=dx/dy=6.7KΩ 测试三极管输出特性曲线的实验图: 三极管输出特性曲线: 8 测β的数据: β=Ic/Ib=805.274/3.83905=209.759 E=(220-209.759)/220=4.6% 测r(ce)的数据: 9 由公式CCEceiur得,r(ce)=45.045/346.8468*10^6=129.87KΩ 不失真时测输入电阻: 万用表显示值: 1 0 所以,Ri(测)=6.27kΩ Ri(理)=110//100//6.7=5.94KΩ 相对误差 E=(6.27-5.94)*100% / 6.27=5.26% 不失真时测输出电阻: 万用表显示值: 所以,Ro(测)=4.81kΩ Ro(理)=R3=4.99 kΩ 相对误差 E=(4.99-4.81)/4.99=3.6% 1 1 最大不失真时测电压增益: 万用表显示值: ...