Multisim实验报告

1、实验一单级放大电路一、实验目得1、熟悉multisim软件得使用方法2、掌握放大器静态工作点得仿真方法及其对放大器性能得影响3、学习放大器静态工作点、放大电压倍数、输入电阻、输出电阻得仿真方法，了解共射极电路得特性二、虚拟实验仪器及器材双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表三、实验步骤4、静态数据仿真电路图如下：r-R5>5.1k Q6 <C1T卜10户V1Q12N2222AC2TP10日V212 VXMM1尸6> 1.5k Q'了'10mVrms1000Hz10°IR3 §20kQC3R4：1.8k Q二47当滑动变阻器阻值为最大

2、值得10%时,万用表示数为2。204Vo仿真得到三处节点电压如下则记录数据，填入下表：仿真数据(对地数据)单位:V计算数据单位:V基极V(3)集电极V(6)发射级V(7)VbeVceRp2。833876、126732.204360。629513、9223710KQ5、动态仿真一(1)单击仪器表工具栏中得第四个(即示波器Oscilloscope),放置如图所示，并且连接电路、(注意:示波器分为两个通道，每个通道有十与一，连接时只需要连接+即可,示波器默认得地已经接好、观察波形图时会出现不知道哪个波形就是哪个通道得，解决方法就是更改连接得导线颜色，即:右键单击导线，弹出，单击wirecolor,可

3、以更改颜色，同时示波器中波形颜色也随之改变)Y pos. (Div);叵c叵TriggerEdge:回二二，Lcvd:I、飞/<Ln>对话框，把v o Ita g e得数据改为1 0m V ,Frequ e ncy得数据改为1KHz确定、*ReverseJL-POlA'LR.-'J -rtj- KlTime- 口心力Jarplrc 卜at皿(lsec :4C AnalPh«-ISDQrlkjn Fiequency LW9” 山仁FiTqpjcixjr 1 Ph.stnrttr FireqMeiv E M4grlluje二JiHi&rten F-re

4、q-jienCY ZPhsiE；rdearce：(2)右键V 1,出现pro p c rtie s，单击，出现(3 )单击工具栏中行按钮，便可以进行数据仿真、(4)双击图标，得到如下波形电路图如下示波器波形如下由图形可知：输入与输出相位相6、动态仿真删除负载 电阻R6,重新连接示波器如图所示占ingle 即鹏1 由心None Scale： 10 frWjiv3甘 ranimebasChannel -Ciianrel BInre/tW5OD n-VjtiivX (M3©力:叵0 Z Ypoi.(>V): 而尿d虑虚麻0可Ext. tr-ggerPC I LSI 出Wo IH 姊l

5、ime 270.091ms 之叽为占ms O.OOC5Channd_A -73.245 m -73.245 mVO.DDO 4Chanrrel .B 7.7S?nriV 7.737 (TV 0 OCQOsrillosMipe-ySri一_<r-R5渭=A10%2：R1>51kO1C1rR2：5.1kQ服C2dLQ110正V212VTO10|iFD10mVrms1000Hz2N2222A78R7100。XSC1R320k0>R4>1.8kQC3三：47肝（2）重新启动仿真，波形如下：记录数据如下表：（注:此表RL为无穷）仿真数据（注意填写单位）计算Vi有效值Vo有效值Av

6、9。9914mV89.80256mV8、988（3）加上RL分别将RL换为5.1千欧与300欧,记录数据填表仿真数据（注意填写单位）计算RLViVoAv5、1KQ9。994mV193、536mV19、3536330a9、994mV24。314mV2。433综上 可得 到下 列表 格：（4）其她不变，增大与减小滑动变阻器得值，观察Vo得变化，并记录波形|VbVcVe波形变化Rp增大减小增大减小先向上平移再恢复原处（a1、b1图）Rp减小增大减小增大先向卜平移再恢复原处（a2、b2图）动态仿真三1、测输入电阻Ri,电路图如下在输入端串联一个5、1千欧得电阻，如图所示，并且连接一个万用表，如图连接。

7、启动仿真,记录数据，并填表、万用表得示数如下：则填表如下仿真数据（注意填写单位）计算信号发生器有效电压值万用表得有效数据Ri10mV6、315mV8。740KQ2、测量输出电阻R。如图所示：*万用表要打在交流档才能测试数据，其数据为VL、电路图及万用表示数如下4R6$100kQd、Key=A350%R1：5.1k Q5R251kQC2 h 10uFXMM1R59 5.1k QV1/-I、10mVrms 0kkHzC1T卜10uFQ12N2222A 8绑0Q16R85.1k QQR320C3 47uFkR411.8kQ如图所示：*万用表要打在交流档才能测试数据，其数据为V0则可得下表：仿真数据计

8、算VLVORO117、633mV233。339mV5。016KQ思考题：V215 VU2DC 10MQ1XFG12N39042 R1 ./ 75。2、第一个单击Fl i p hon z an t illy2N3906 3V115 V 0R2100。Alt+X1、画出电路如下第二个单击Flip verti c ally3、双击该原件，进行参数修改。4、波形如下：实验心得：通过本次实验学会了Multisim基本操作，学到如何翻转元件、连线以及一些测试工具如示波器、万用表等。借助于这个软件，以后很多现象可以不用通过实际实验进行验证直接在计算机上就可以完成，较为方便。实验二射极跟随器画出电路图如下V1

9、R182kQV212VC1d(-10uFQ12N2222A3000mVrms1kHz0°R2>1.8kQ射极输出波形如下5WOOI4.WW-3.ttX»r2WOO-11XXMO-IWO-2.OOOO-3.00004.0000JWOO-6.0000C2T(-10uFR31.8kQ设备参数扫描:“唧代叫T2yD0DChn的MOOmIlllllllllllillihIllllilllllll75.0000mIDO.OOOOnttime选取一个区域放大如下设备参数扫描:9.2521-&.3S0-4.943、j.jO72.01635.098m-801008m-2.237

10、3.673-5.109-6.54J26.0Ohn40791m48.186mtime设备扫描参数如下V ( fij r r Te3istan£re=E?Ga3L8.6Cr/4m-3a29SL8.«CT4ir.-3.2695O.COOOO.COOOis,6074m -3.16S4lB.074x-3<16640, QgQC <0000O.CDOQo«oooqKJO.OCOOm10000。加T.736T.M41< .1313事.1S760.0000a.ooooo.coooa.0003二附.tt： TFA-i=izanc£=333 .KxyF d

11、xd-nxnx IxllylqKldxldyll/ll/mlmalna.mistance=li73a3V(fi)rzrleesz-stanz;e=l327V£jPzzlzesistsizee=1S00C019.60711IS.工区.库口THE-2.9121-2.BS79-2.81S219B6Q7flll18.BQ-4开-2.9421-2.6879-2.8492CUOMO0.00000.00000.0000a.0000C.Q30OC.DDOOO.OOOD0,D000_03.003aaIC?.JOODit_0-9.2S9t-4.1t04弓.16Q24.113fl.14130,00000,

12、00000.0000oaooaoo.oooaO.0000则maxy与miny差距最小时m=138667，则将R1阻值更改为138KQ。改后图如下：VbVcVeIe=Ve/Rc9。00664V12、00000V8、33900V4.63278mA?直流仿真得如下图则可填写下表接下来测量放大倍数，如下图：下一步，测输入电阻，如下图：万用表档位在交流档上，数据填入下表ViVoAv=Vo/Vi3V2。924V0、9747下一步，测输出电阻，如下图：' V2-=-12 V>2441 匚：丁：（开关断开时，测V。）根据分压公式可以计算输入电阻，得到下表：VsViRi=Vi*Rs/(Vs-Vi)

13、3V2.802V72.1727KQ（开关闭合时，测VL）记录到下表VoVLRo=(Vo-VL)*RL/VL2.988V2、924V39。4a思考题：1、电路图如下输入与输出得波形如下用/示派手2、分析射极跟随器得性能与特点：射极跟随器件可以将输入电压近似保留得输出，即电压增益Av为1,输出电阻很小大概几十欧，输入电阻很大大概几十千欧、实验心得：本次实验模拟了射极跟随器，更好地理解了射极跟随器得性能与特点，了解了如何估算集电极静态工作点得电阻，并得到了电压增益，输入、输出电阻等值同时对Mult1sim软件得操作更加熟练了。实验三负反馈放大电路画出电路图如下：R33k QR747k QR151kQ

14、R10C1fAAJF15.1k Q10uFV1©5mVrms0kHzQ1C3水10uF2N2222A6R5 Key = A 100QR620k QR4C21.8k Q j 10uF14C5丸10uF2N2222A10R13：100Q11C4 10uFKey = A12 VV213上R11< 1.5k QC612R1210uF3kQ静态直流仿真结果如下图则记录到下表三极管Q1三极管Q2VbVcVeVbVcVe3.71629V7.16460V3、07682V3、41389V4、50264V2、76222V下一步进行交流测试：开环RLRO电路图与万用表示数如下开环RL=1、5k电路图

15、与万用表示数如下一Y。万用新XMM1M%万用帚工r/M上548442mV3.293mVK1U5.HQ5mVnrrlg1kHz;.(F-：-闭环RL江穷电路图与万用表示数如下降，102,543mV3M5mVA:,12N2222A.,n：ma：IOuF闭环RL=1o5k电路图与万用表示数如下万闭靠XMM1iJSkU.=10uF5E忍5niViwHikHz-54-<or.：R5：10CK1则记录下表RL图中R11ViVoAv开环R1=无穷（S2开）3。294mV1。443V438、1RL=1、5K（S2闭）3、293mV548。442mV166.5闭环RL=无穷（S2开）3。745mV102。

16、548mV27。4RL=1.5K（S2闭）3。694mV91o534mV24。8下一步检查负反馈对失真得改善，将记录到得波形填入下表在开环情况下适当加大Vi得大小，使其输出失闭合开关S1,并记录波形真，记录波形可见负反馈使输出增益减小，但就是可以提高不失真度。下一步测试放大频率特性，得到输出端得幅频特性如下开环时：Wt X正工VWI V(ffae 匕 x 七f缸yUJL3“ A0f：35t V357:302k9.1t30匚，5”?7痴753匚飞上0.DG20-2.£D2qVL00"0二;MDG9.：6；lm111ME0O.OODOO.OOjOVwwv0.0000闭环时：则填

17、入下表开环闭环交豺信号分析I.J凝福号脑中.I,.11尸*-212、5248Hz357、0302kHz222、1684Hz1。3244MHz思考题：分析如下得幅频特性与输出波形、开关接电阻时，输出波形与幅频特性如下开关接三极管时，波形与幅频特性如下-12VQ7%R1LTle-013交流小信号分析le-015雪le-016-实验心得：学会了用Mult1sim进行幅频特性分析，并且更好地理解了负反馈得作用，即牺牲增益来换取更大得频带，使输出尽量不失真。实验四差动放大电路调节放大器零点。电路图以及万用表示数如下：Q1J1Key=AR621110kQChR110kQR82N2222A100Q7Key=

18、A50%48J3Key=Space11R210kQQ213R713-AA10kQJ22N2222AKey=14AQ3产R92N2222A10kQ10R35.1kQR568kQ15R436kQ12_|_V112V2V212V万用表示数较接近于0当开关S3在左端时，静态电压仿真如下电路1直流工作点分析昨)9)富流工作点分析I-1DFU036-26.11473m收5)V(13)-26.11472m'阐V(12)v(ii)心"65713m-I2.COCOO65.第225m电路1直流工作点分析直流工作点分析1叫151-3.35506VV(3)4.707993丫-94.15634m4V(

19、7)-&52.8&541m5v(s)4.70800V(13)1阐专电8654eVV(12)12点。00。v(u)-12,00000当开关S3在第二时，静态电压仿真如下测量值Q1Q2R9CBECBEUS3在左端6。36V-26、11mV637.66mV6.36V26、11mV-637.66mV11.33VS3在第二4.71V-34。16mV-652.87mV4.71V34、16mV一652。87mV0将所测数据填入下表下一步，测量差模电压放大倍数。更改后电路如下：(1)典型差动放大电路单端输入XMM13Q1R110kQR210kQV112V0R8Q213R710k0J214万用表

20、示数如下2N2222A100。7Key=A50%2N2222AKey=AR568k0811R910k。J3Key=Space_q一V2二12VQ3152N2222A10R35.1kQR436kQ12(2)、恒流源差动放大电路单端输入XMM1R110kQXMM2R62一-J一110kQV3Q1R82N2222A100QR210kQQ2V112V132N2222AR7A/Vv10kQJ2Key=A100mVrms01kHz0°Key二A-A_ri11LR9'10kQ万用表示数如下J3Key=SpaceR568kQ二0V212VQ32N2222A10R35.1kQ15R436kQ1

21、2(3)、典型差动放大电路共模输入XMM1"T03.487VdB_Lvi12V0Q1R82N2222A10°QKa/=A80R35.1kQ15.R4：36kQ12?V212V万用表示数如下呦万用去XMM1493.483mV.旧设置(4)、恒流源差动放大电路共模输入XMM1XMM2R110k。jQ1R6210kQV32N2222AR8_L1Vrms1kHz0°J3Key=Space100。Key=A11R910kQ万用表示数如下：步万用表-XMM123I综上，可得到以下表格：.R210k。5Q213R7-vw10kQJ22N2222AQ32N2222A10R35.1

22、kQ的万用表-XMM21.673mV14Key=A玲，|典型差动放大电路R568kQ15R436kQ12恒流源差动放大电路V1_12V00V212V单端输入共模输入单端输入共模输入Ui100mV1V100mV1VUc13、196V493。483mV3.487V1。673mVUc23.147V493、486mV3.487V1。673mVAd1=Ucl/Ui31、96无34。87无Ad=Uo/Ui63。43无69、74无Ac1=Uc1/Ui无0.493486无0.001673Ac=Uo/Ui无0无0CMRR=|Ad1/AclI64。7620842.80思考题：1、由上表可知，当差动放大电路接入恒流

23、源时，CMRR将有明显得提高。2、电路图及幅频特性如下：R210k。R110kQQ1Q227V12N2222AR450%2N2222AJ1100。Key=A1Key=A_LV2一12V0120Vrms60Hz0°-0,V312VR3>10kQ8如图可知，通频带约为4、78 2 9MHz。J；然叫工出口31.3Q00101,2737-4h7529HZ9.fi737-2090763033LMK10JD0DG9播621nlJ31.J7370.0000O.H七.实验心得：通过本次实验，了解了差分放大器得相关性能，并且了解到接入恒流源对差分放大器有提高CMRR得作用、进一步加深画图及频率

24、分析得方法。实验五OTL功率放大器首先调整静态工作点，电路图如下，调整R1与R2得彳1,万用表得示数分别为5与2.5V,然后测试各级静态工作点，电路图与万用表示数如下：10mVR6WV510QR5650QXMM110_j_V2二5V下0X10kQKey=SV10mVrms1kHz0°C4TE10uF、R11kQw3,2N39045C2/60%<Hr'ey-c电4II1mF2611D1F1N30641r4Q2XMM2LR4>2.4kQrQ32N3906117.R3>3.3kQ.J23904"R7&M100Q二C3-100uF0dJQ1C1R2

25、40%3R88QXSC1ExtTrigXMM3多万用表I1安酎1/万用表可得Ic1=Ic3=9。438mA,U4=2、506V进行直流仿真，可得以下图表：直流工作点分折123456V V ven) V(12) V V(4)1.74229829.24548 m152.77543 m5.000003.232932.50623最大不失真得理想输入电压约为20 mV,此时测量负载两端交流电压约为686.871mVA唉将数据填入下表Q1Q2Q3Ub3。23293V1、74229V829。24548mVUe5.00000V0、00000V1、74229VUe2。50623V2。50623V152.7754

26、3mV测试负载实际功率贝UPom=Uo2/RL=0、6868712/8=0、059(W)测试效率引=Pom/PE*100%=Pom/(Ucc*Idc)*100%=0、059/(0、043079*5)*100%=27。4%-Fl1L-6万用表-XMM4KSC1输入灵敏度为 20 mV左右;频率响应测试3.把巴亿行50H5.0M7仪川5。-3J352M肺力"的2汽兑1%二施L；叮。：WG1?二Q机,1除Ui=20mV;fLfH通频带F(Hz)245.08973。3860M3.3858MUo(V)426。0m426.0m601、056mAv21。321.330。0528思考题1、根据本实验

27、得结果，实际输出功率并不大，若要获得较大得实际功率应该允许适当失真。2、特点:在波形振幅最大不失真得情况下，输出功率达到最大。测量方法：详见上述测量过程，先将输入电源置零，调节静态工作点，之后再调节输入信号使输出最大且波形不失真，再测负载两端得电压，得出实际功率。，并且对Multisi m实验心得：通过本次实验加深了对功率放大器得特点与测试方法得了解得使用方法更加熟练了、实验六电路图如下：基础运算放大器得测量项目值同相输入端电压546、54561uV反相输入端电压483、24574uV输出端电压12、34661mV正偏电源电压14。00000V反偏电源电压-14.00000V下一步进行最大功率

28、测试，在输出端接一8得负载电阻，经调整，电压振幅最大且不失真时，输入电压Us约为12mV,电路图如下：V24W14V23Rf2-AAAr100kQ用万用表交流当测得输出负载两端得交流电压如下蚯 BQOffll*眸 LUmji0 Mh康10tlM二5二5】北T.775Q 1,0030-ISiTSMk-t二号外昨工时K及3 h町0 &-0CM则最大功率为Pom=0。1280712/8=1。323(mV)下一步进行频率响应测试：交流仿真得到得输出端幅频特性如下：目路1交端小信号分析1007.刈曲&a，上可知fH=l5.7510kHz,通频带为15.7510kHz下一步，进行输出波形观

29、察，输出端波形如下所晦I鼬d/制正武标*I日曲升$101：mVr：K性I|RU*M月F1*俘mimsru9口w显然，输出端波形为最大不失真。EaLIi-.l*下一步，进行放大彳§数测量，Vi与Vo得值如下图V214'V'''口14VRf2:一：vc，IDOkQXSQ1个一M至13FM1则Vi=11、997mV,Vo=128。071mV。则放大倍数Av=Vo/Vi=128。071/11。997=10、675实验心得：本次实验在指导书无任何指导得情况下独立完成得，就是对前面几个实验学到得测试方法得测试、巩固与总结。通过本次实验，对Muitisim得操作更加

30、熟悉了，并且对一般得集成放大电路有了更深得了解。实验七波形发生器应用得测量实验1电路图如下：R610kQ50%Key=AR11-AA/V110kQR3R515kQJlD141N4007GpD21N4007GPR4-AAr-2.2kQV112V0U14,l6V2741R2A/W10kQC210kQi0nFC112V8II10nFXSC1未调电位器时，Rw=10k*50%=5k,波形失真，如下:当电位器调节到40%时,即此时Rw=l0k*40%=4K,波形刚好不失真，波形如下：当电位器为29%时，即Rw=l0k*29%=2.9k,输出端刚刚起振，波形如下：分析:根据上述得波形与数据易知，负反馈越强

31、，起振越难，波形失真越；负反馈越弱，起振越容易，波形失真越大、在输出最大不失真得情况下，测得输出电压，反馈电压如下：则可瞧到，振荡条件为Vo/Vf=3、00936略大于3。断开D1、D2,重复以上实验，得到下列信息：最大不失真Rw=10k*29%=2.9k,波形如下：时臼牯xi温iSiBs颜15仰例 F电召公|-电中I0-M型逗也县蝇J区闵川 口 麻 仃 o oT - ,|临界起振得Rw=10k*28%=2、8k,波形如下：比匐画幽囹Mm/匕幽k IM 丽 于、II ； | ,百| xfifi Q 一 丫度用w 一懂霍丁 '而由低I附IMI . ac£oJdc P *t| f

32、l |m二J广篇组 工掩1任牲I自划反任意将Rw调到6 0%,波形失真失真时，波形如下：Vf与Vo示数如下：则Vo/Vf=3.3196略大于3、分析:可见去掉整流装置后，临界振荡与起振得条件区分度变得不那么明显了、但就是输出电压增益变大了，失真度也变大了。实验2方波发生器电路图如下示波器显示波形如下，输入为三角波，输出为方波，对应关系如下;闺T2-T1时间通道/通道手668.027msM.tl5V-22.031mVJkIcJ66A.027msIl.tlSV-22.031mV保存0.000sO.MOVQ.OMV时间轴通道口比例做G嬴-士|比例|5向,位置o所加戴I咖|班|早位舌何通道B比例I?w

33、Ext.TriggerC触发始于学府B|外部|(0AC|口辰"-0类型JE麓I林淮自动H,：改变Rw得位置，测试波形得频率范围，为精确测量，引入频率计数器，分别测量电位计为0%、50%、100%时得波形频率，测试结果如下：Rw为0%时：Rw为50%时:9XFC2R5AAAr20kQ123V1C1±10nFU167R2一2Qlit1741V21.053kHz列里卦口|上此下，|ACDCRw为100%时:10XSC1ExtTrigXFC112312VR110kQ4R610kQ50%Key=A3R3<10kQD11N5758T融南平(5n-*-邮；t-XFCl9XFC2R5

34、AAAr20kQ1236U112V7R2一2QV110C1±10nF741V212VR110kQ4R6XSC1ExtTrigXFC1123D1 1N5758厅廖计川«21°kQ-100%Key=A3R310kQ则由上图易知，波形得频率范围为：1.408kHz2、778kHz将D1改为单向稳压管，电路与输出波形以及频率如下：岁示波睾次式13口寸循中通道a通道？触境比例做产加上|比例|5乎v比例|52v边沿于外部1X位置E丫位置（0Y位走|0电平5p-所加载|B同岫|三1乒"p|匹1_2_|应"二I类型正VI标淮|自动反'I分析：由以上数据与图像可以瞧出，双向稳压管可以使振幅上下两部分完整输出，而单向稳压管会滤掉某一部分得波形；此外双向稳压器得波形频率范围明