模电仿真实验报告

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1、实验一晶体三极管共射放大电路一、实验目的1、学习共射放大电路的参数选取方法。2、学习放大电路静态工作点的测量与调整，了解静态工作点对放大电路性能的影响。3、学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的分析方法。4、学习放大电路输入、输出电阻的测量方法以及频率特性的分析方法。二、实验原理单级共射放大电路是放大电路的基本形式，为了获得不失真的放大输出，需设置合适的静态工作点，静态工作点过高或过低都会引起输出信号的失真。通过改变放大电路的偏置电压，可以获得合适的静态工作点。单级共射放大电路是一个低频小信号放大电路。当输入信号的幅

2、度过大时，即便有了合适的静态工作点同样会出现失真。改变输入信号的幅值即可测量出最大不失真输出电压。放大电路的输入输出电阻是衡量放大器性能的重要参数。晶体三级管具体电流放大作用，用它可构成共射、共集、共基三种组态的基本放大电路。在这三种电路工作过程中，静态工作点的选取是最重要的。如果静态工作点调的太高或者太低，当输入端加入交流信号又超过了工作点电压时，则输出电压将会产生饱和失真或者截止失真。要求：1、电源电压VCC=12V；2、静态工作电流ICQ=1.5mA;3、当RC=3KΩ，RL=∞时，要求VO(max)≥3V(峰值)，Av

3、≥100;4、β=100——200，C1=C2=10μF，Ce=100μF。三、实验内容1．放大电路中偏置电路的设计（1）偏置电路形式的选择除了根据静态工作点稳定性的要求来选择偏置电路外，还应考虑放大电路的性能指标。（2）分压式偏置电路静态工作点的稳定条件为了稳定静态工作点，必须满足下面两个条件。条件一：I1>>IBQ工程上一般按下式选取I1=(5~10)IB硅管I1=(10~20)IB锗管由于锗管的ICBO比硅管得大，使得锗管的ICBO随温度变化时，对基极电位VB的稳定性影响也大，所以用在锗管的放大电路中，I1应取大一些，即

4、RB1,RB2取小一些。条件二：VB>>VBE既要是静态工作点稳定，又要兼顾其他指标，一般按下式选取：VB=（5~10）VBEVB=3~5V硅管VB=1~3VV锗管（1）选择VB和计算RE通常根据稳定条件二来选取。若静态工作点的稳定相要求高，而放大电路的动态范围较小，则应按上限选取，反之，应用较小的值(4)选定I1和计算RB2通常根据条件一来选取。在放大电路输入电阻允许的情况下，可选大一些。选定后，便可以计算RB2(5)计算RB12、进入pspice软件，绘制下面所示的电路图。a.根据公式Re=VB/ICQ及VB=(5——10

5、)VBE=(3——5)V，那么Re=(2——3.33)kΩ;b.由公式I1=(5——10)ICQ/βmin，取βmin=100,那么I1=(0.075——0.15)A;c.根据a.b.所得的结果易知Rb1=VB/I1≈(20——66.67)kΩ，Rb2≈(VCC-VB)/I1=(46.67——120)kΩ。将上面的计算的参数填入刚刚完成的电路图中，将交流源短接，进行静态工作点分析。通过调整各个元件参数使得ICQ=1.5mA。如下图所示：3、在输入端加上电源VSIN，Rl=3KΩ，如下图所示，4、当RL开路时输出波形：5、当RL

6、=3k时输出波形：观察图像知道，输出电压与输入电压之间的相位恰好相反6、观察饱和、截止失真设Vi=40mV，仿真分析共射放大电路的电压传输特性及最大不失真输出电压，并判断输出电压是先出现饱和失真还是先出现截止失真。7、将Us设定为40mV，启动分析仿真观察电压传输特性，当RL=3K时：RL=∞时，电压传输特性如下：8、仿真分析得到放大器的幅频特性曲线如下相频特性曲线如下：由这两个图线我们可知，放大器的上限截止频率约为5.4KHz，下限截止频率约为3.2KHz。四、实验分析1、步骤2由图像及文本输出窗口中的到的电压打印机的数据，

7、可大致算出放大倍数约为70，而理论值为75，二者之间的误差约为，7％。2、步骤3仿真可得电压放大倍数为135，与理论值150的误差约为10％。3、步骤5从图中我们知道输入电阻为1.6，与理论值1.8k的相对误差约为11％。五、试验心得本实验有许多计算，估算静态工作点是本实验的重点和难点。完成电路图的绘制后，需要不断调试。实验二差分放大电路一、实验目的1、学习差分放大电路的设计方法2、学习差分放大电路静态工作的测试和调整方法3、学习差分放大电路差模和共模性能指标的测试方法二、实验内容1、测量差分放大电路的静态工作点，并调整到合适

8、的数值2、测量差模电压放大倍数Avd1，观察vB、vE、vO的波形，并记录它们的相位和大小3、测量共模电压放大倍数Avc1、观察vB、vE、vO的波形，并记录它们的相位和大小4、计算共模抑制比Kcmr一、实验过程1、静态工作点的测量2、差模电压放大倍数的测量传输特性曲线：VB