实验二 模拟电路实验 单级放大器(仿真)

实验二单级放大器(仿真)一、实验目的掌握放大器静态工作点Q的调整、测试方法。掌握放大器的电压放大倍数AVL、Av∞的测试方法。掌握放大器的输入电阻Ri、输出电阻Ro的测试方法。观察放大器输出波形的非线性失真。学习EWB仿真软件的基本操作方法。二、单管放大电路注意：电路节点三、实验内容1.静态工作点调整及测量2.动态电路及测量—(空载)3.动态电路及测量—(带载)Ω4.测量输入电阻Ri放大器的输入电阻就是从输入端向放大器看进去的等效交流电阻。其大小等于输入电压和输入电流的比值。即iiiIVR5.测量输出电阻Ro放大器在没有输入信号作用时从输出端向放大器看进去的等效交流电阻为RO。它的大小表明放大器带负载的能力。测量方法:－－－用带载和空载法。即LOLOoRVVR16.输出波形非线性失真---(输入信号过大)7.输出波形非线性失真---(Q点过低)8.输出波形非线性失真---(Q点过高)单级放大电路的负载线图2-4静态工作点过高输出电压(饱和)失真的波形图2-3静态工作点过低输出电压(截止)失真的波形工作点位置偏高RW1↓VCE=（）V工作点位置偏低RW1↑VCE=（）V工作点位置合适VCE=4V输入信号幅度太大200mVf=1KHZ输出电压ūo波形（空载测量）条件工作点位置合适VCE=4Vui=30mVf=1KHZui=30mVf=1KHZui=30mVf=1KHZ输入波形:输出波形:输出波形:输出波形:输出波形:四、实验报告要求一.实验题目二.实验目的三.实验仪器及设备四.实验内容1.画出实验电路（注意B极节点，电路接地点，C极性）。2.画出直流通路3.记录静态工作点VCC、VCE、VB、VC、VE、RW(表1)（注意参数单位）4.动态参数测量,记录输入、输出电压Vi、Ii、VO∞、VOL及计算放大倍数Av∞、AvL（注意-号）5.计算输入、输出电阻Ri、Ro6.观察波形失真并记录VCE、RW、Vi五.实验小结简述仿真实验的步骤附录：1.静态工作点估算根据给定的电路参数，VCC=9V、VBE=0.75V、β=100估算实验电路的静态工作点VB、VC、VE和RW的值。VE≈IC×REVB=VE+VBEVC=VCC－IC×RCRW=〔（VCC－VB）÷IR1〕－Rb1IR1≈IR2=VB÷Rb22.静态工作点测量方法：接通电源，调节RW，使VCE=4V。用电压表(DC档)测量晶体管的VCE，使之接近于要求值,然后测量VB、VC、VE的值；并填入表中。注意：静态工作点必须在输入信号（Vi＝0）的情况下进行测试。3.静态工作点调试放大器的基本任务是不失真地放大信号。要使放大器能正常工作，必须设置合适的静态工作点Q。在输入信号幅度足够大的情况下，Q点应该选在输出特性曲线上交流负载线的中点，这样就可获得最大的不失真输出电压。若Q点选得过高，就会引起饱和失真；若Q点选得过低，就会产生截止失真。4.单级放大电路的负载线图2-3静态工作点选得过低的截止失真波形图2-4静态工作点选得过高的饱和失真波形5.电压放大倍数测量方法接通电源，输入正弦波信号Vi（频率f=1kHz、幅值=30mV）；先用示波器观察放大器输出端信号Vo不失真后，再用电压表测量输出信号VOL(带载)和VO∞(空载)的值；计算电压放大倍数AVL和Av∞的值,填入表中。AVL=VOL/ViAv∞=VO∞/Vi6.动态参数估算电压放大倍数：其中输入电阻：，其中输出电阻：1')1(EbeLiovRrRVVALcLcLRRRRR')()(26)1('mAImVrrEbbbebcbirRR//coRR21//bbbRRR五、EWB使用介绍EWB元器件库栏EWB仪器库栏操作示范EWB概述EWB（ElectronicsWorkbench）即电子工作台，是加拿大InteractiveImageTechnologies公司于八十年代末、九十年代初推出的专门用于电子线路仿真的“虚拟电子工作台”软件，它界面直观、操作方便，可大大提高电子设计工作的效率。时钟源Vdd电压源Vcc电压源电流控制电流源电流控制电压源电压控制电流源电压控制电压源交流电流源交流电压源直流电流源电池接地信号源库非线性相关源多项式源频移键控源压控分段线性源分段线性源受控单脉冲压控方波压控三角波压控正弦波调频源调幅源上拉电阻流控开关压控开关延迟开关开关继电器变压器电感电容电阻连接点基本器件库非线性变压器磁芯无芯线圈可调电感可调电容极性电容压控模拟开关排电阻电位器P沟道砷化镓N沟道砷化镓四端增强型PMOS四端增强型NMOS三端增强型PMOS三端增强型NMOS四端耗尽型PMOS四端耗尽型NMOS三端耗尽型PMOS三端耗尽型NMOSP沟道结型N沟道结型PNP三极管NPN三极管晶体管库暂停/恢复启动/停止数字器件库指示器件库半加器全加器RS触发器JK触发器一型JK触发器二型D触发器一型D触发器二型多路选择器多路分配器编码器算术运算计数器移位寄存器触发器电压表电流表灯泡指示灯七段数码管译码数码管峰鸣器条形光柱译码条形光柱其它器件库仪器库无耗传输线晶体直流电机示波器函数信号发生器真空三极管逻辑分析仪数字多用表字信号发生器逻辑转换仪波特图仪开关式升降压变压器开关式升压变压器开关式降压变压器有耗传输线子电路网表数据写入器熔断器2.EWB仪器库栏数字多用表这是一种自动调整量程的数字多用表。其电压栏、电流档的内阻、电阻档的电流值和分贝档标准电压值都可任意进行设置。下图为它的图标和面板（双击图标可弹出）。负端正端参数设置电流档内阻电压档内阻电阻档电流分贝标准电压参数设置函数信号发生器它可用来产生正弦波、三角波和方波信号，占空比参数主要用于三角波和方波波形的调整。幅度参数是指信号波形的峰值。负端正端偏值幅度占空比频率信号波形选择按钮示波器示波器的图标和面板如下所示。A通道B通道接地触发时基控制面板展开触发控制X轴偏置Y轴偏置外触发输入自动触发Y轴输入方式为了能够更细致地观察波形，按下示波器面板上的Expand按钮将面板进一步展开成下图所示。通过拖曳指针可以详细读取波形任一点的读数，以及两个指针间读数的差。指针1处读数指针2处读数指针1、2处读数差面板恢复背景颜色ASCⅡ保存指针垂直读数指针水平读数幅度或相位设定频率范围设定幅频选择相频选择读数指针移动按钮座标起点座标终点读数指针可拖曳面板功能三、操作示范选取电阻和电容，双击后将阻值改为200Ω，电容值为1uF。连线时鼠标点中电阻一端，会出一个小黑点，按住后再将鼠标向外沿伸，一直拉到电容一端引脚（这时电容的引脚也会出现一个小黑连接点）。在仪器库中取出信号源和示波器，再取出接地，按图示完成连线。若连接点的线不平直，可选中接点（或任何器件），利用键盘上的←↑→↓四个键作调整。双击仪器的面板，可对信号源和示波器进行参数设置。双击连线，可改变连线的颜色。与示波器相连的线的颜色会显示同色的波形。操作示范将示波器的屏幕展开，可看到二个连续波形，按下暂停键，拖曳滚动条，将波形周期调整到显示二至三个。拖曳指针，可读出它们之间的频率差，算出它们的相位差。若用到开关，需按键盘的空格键，它才起作用。若用到可变电阻，需对它进行参数设置（初始值、改变量），每按一次R键，电阻值就会改变。器件若需旋转，可按Ctrl+R。