[工学]北京航空航天大学通信电路原理上机实验报告

《[工学]北京航空航天大学通信电路原理上机实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、CAD实验一2-12．用有源RC电路实现习题2-11所得低通滤波器，并用PSpice程序分析其中所用运算放大器的参数对滤波器频率特性的影响，这些参数包括：（1）输入与输出电阻；（2）增益；（3）频率特性（只考虑单极点运算放大器）。清对分析结果作简单说明。[注]运算放大器用宏观模型表示，参考宏模型示于下。一、设计电路：设计的Butterworth滤波器如下所示对上图节点列方程：又有实现此方程组的功能框图如下根据上面的计算，有源RC低通滤波器电路的电路图如下所示。二、宏模型仿真放大器宏模型及仿真电路如下1.输入电阻的影响：Rin=10时：Rin=1k时：Rin=10k时：Rin=1M时：对比可

2、知：输入电阻的变化对输出的影响很小，但是，可以发现随着输入电阻的增大，幅频特性也随之变大，但是，低通效果却越来越差。相频特性变化不明显。2．输出电阻的影响：Ro=10时：Ro=1k时：Ro=10K时：Ro=1M时：由图知输出电阻对输出的影响很小,与输入电阻影响类似。3．电容对输出的影响：宏模型中电容值分别为：1uF,1mF,1pF时，输出曲线如下：由图知，运放内部的电容质的改变对输出的影响很小。4．频率特性：当外电路电容分别变为：0.1127mF、0.1127pF时，输出为分别为：对比可知：外电路电容对输出曲线有很大的影响，电容值得增大会使通频带变窄。5、总结在一定的增益带宽积下，输入阻抗

3、越大，输出阻抗越小，效果越好。而只要GBW达到一定的值，再提高增益带宽积对低通滤波器的改善并不很大（电容改变影响不大），要更多地改善低通滤波器只能靠设计更高阶的Butterworth滤波器等等其他的滤波器（改变外电容）。CAD实验二3-17．题图所示为单管共射极放大电路的原理图。设晶体管的参数为：，，，，。调节偏置电压使。用Pspice程序求解：（1）计算电路的上限频率和增益带宽积；（2）将改为200Ω，其他参数不变，重复（1）的计算；（3）将改为1KΩ，其他参数不变，重复（1）的计算；（4）将改为9pF，其他参数不变，重复（1）的计算；（5）将从400MHz改为800MHz，其他参数不变

4、，重复（1）的计算；根据上述结果讨论、、、对高频特性的影响。一、仿真结果（1）计算电路的上限频率和增益带宽积；当时，。，，（2）将改为200Ω，其他参数不变；当时，。，，.（3）将改为1KΩ，其他参数不变；当时，。，，（4）将改为9pF，其他参数不变；当时，。，，（5）将从400MHz改为800MHz，其他参数不变；当时，。，，二、结果分析根据上述结果可知、、、对高频特性的影响如下：：由于基极体电阻会消耗能量，产生负反馈，而且高频时将对fH有所影响，所以增大引起降低；：由于电源内阻会消耗能量，而且在高频时的电容效应显现出来，导致损耗加大，所以增大引起降低；：由于B-C结零偏置耗尽电容跨接在

5、输入、输出之间，构成放大器内部反馈通路，在高频时引起强烈的负反馈，晶体管的频率特性大受影响，所以增大引起降低；：特征频率高于截止频率，约等于的倍；表示双极型晶体管在共发射极运用时能得到电流增益的最高频率极限，所以截止频率的上升能增大。所以，为了使三极管得到好的频率特性，尽量减小、、，增大。CAD实验三3-22．考虑一个被噪声污染的信号，很难看出它所包含的频率分量。应用Matlab中的傅立叶变换可以在噪声中发现淹没在其中的信号。Y=fft（X,n）即是采用n点的FFT变换。举例：一个由50MHz和120MHz正弦信号构成的信号，受零均值随机噪声的干扰，数据采样率为1000Hz.现可通过fft

6、函数来分析其信号频率成份。一、程序：>>t=0:0.001:0.6;>>X=sin(2*pi*50*t)+sin(2*pi*120*t);>>y=X+1.5*randn(1,length(t));>>Y=fft(y,512);>>P=Y.*conj(Y)/512;>>f=1000*(0:255)/512;>>plot(f,P(1:256))二、信号功率密度谱三、分析小结由功率谱密度可以看出，谱线最大的两条对应输入的50Hz和120Hz，并受随机噪声的干扰。与题意相符。CAD实验四4-35．利用Matlab程序和尖顶余弦脉冲的分解公式：画出尖顶余弦脉冲分解系数图。一、Matlab程序：t=0

7、:0.001:1;rad=t*pi;n=6;A=zeros(6,1001);A(1,:)=(sin(rad)-rad.*cos(rad))/pi./(1-cos(rad));A(2,:)=(rad-sin(rad).*cos(rad))/pi./(1-cos(rad));fori=3:nA(i,:)=2*(sin(i*rad).*cos(rad)-i*cos(i*rad).*sin(rad))/i/pi/(i*i-1).