模拟电子技术基础实验

1、 键入公司名称模拟电子技术实验键入文档副标题物理与光电实验教学中心2014.09目 录目 录- 2 -实验一- 1 -一 二极管特性研究- 1 -二 基本共射放大电路- 1 -实验二- 3 -一 场效应管放大电路- 3 -二按要求完成设计- 4 -实验三- 5 -一 两级放大电路- 5 -二、 差分放大电路- 5 -实验四- 7 -一镜像电流源与微电流源- 7 -二OCL、OTL互补功率放大电路- 7 -实验五- 9 -一放大电路频率特性研究- 9 -二电压负反馈与电流负反馈- 10 -实验六- 11 -一积分与微分电路- 11 -二乘法电路- 11 -实验六（补）- 13 -一压控电压源低通

2、滤波器- 13 -二频率可调的RC桥式正弦波振荡电路- 13 - 14 -实验一一 二极管特性研究如图连接电路，测量二极管伏安特性，用万用表测开关断开与闭合时输出电压二 基本共射放大电路 1、仿真方法用静态工作点分析方法分析UCEQ和UBEQ，用传递函数分析方法（Transfer Function）分析u、Ri、Ro。采用双通道示波器观察输入、输出电压。2、仿真设置本次仿真中，晶体管采用虚拟晶体管，直流电源采用虚拟电源，输入信号采用虚拟正弦波信号源，其它元件采用虚拟元件并设定相应的值。电源VCC设置为12V，虚拟信号源ui设置为峰值为10mV、频率为1kHz的正弦波信号。设置虚拟晶体管的模型参

3、数BF=100；将虚拟晶体管的模型参数RB设置为500，即rbb=500。3、仿真结果分析（1）测量静态工作点：测量节点2和节点3的电位，得到UBEQ和UCEQ（2）测量、Ri、Ro：用双通道示波器观察输入、输出电压，测量输入、输出电压并计算，可见此时输出电压波形不失真。用传递函数分析方法分析、Ri、Ro。在传递函数分析方法属性对话框中，选择Input Source为v3；将Output nodes/source设置为Voltage，并选择Output node为节点7，Reference node 为节点0（设置时以实际电路图节点值为准）。点击Simulation按钮，可得到、Ri、Ro的仿

4、真结果。实验二1 场效应管放大电路1、 仿真方法建立四个电路，分别用于仿真测量静态工作点、u、Ri、Ro。采用静态工作点分析方法分析静态工作点，采用示波器观察和测量输入电压和输出电压值。2、仿真设置本次仿真中，输入信号采用峰值为1mV、频率为1kHz的虚拟正弦波信号源，电源VDD、VGG采用虚拟直流电压源，采用虚拟场效应管。VDD、VGG分别设置为15V、9V。设置虚拟MOS管的沟道长度Channel length=100m、沟道宽长度Channel width=100m，设置模型参数VT= UGS(th)=4V，KP=2×IDO / UGS(th)2=5×10-4mA/V

5、2。3、仿真分析（1）用静态工作点分析方法分析静态工作点，得到UGSQ，IDQ（2）用示波器观察和测量输入电压和输出电压值，并计算u（3）采用电阻R5辅助测量Ri，用示波器观察和测量电阻R5上的电压值，计算Ri。二按要求完成设计如上图所示磁场测量系统，霍尔传感器输入信号幅度在5060mV之间，频率约为500Hz。设计一个共射放大器把传感器信号幅度至少放大到1V以上。用multisim验证。 要求画出电路并标明电路参数。实验三一 两级放大电路1. 仿真方法如下图所示建立两级阻容耦合放大电路，两晶体管均为NPN，电流放大系数为100，基极体电阻为100。信号发生器产生频率为1kHz、幅值为10mV

6、的正弦信号。用示波器观察输入、输出波形。 2.仿真分析（1）测量静态工作点：测量相应节点的电位，分别得到两个管子的UBEQ和UCEQ。（2）用示波器观察输入、输出电压，测量输入、输出电压并计算电压放大倍数。去掉共集电极电路，再次测量电压放大倍数，说明两次测量值差异产生的原因。二、 差分放大电路. 仿真方法如下图所示差分放大电路，直流电源均采用虚拟直流电压源，采用虚拟晶体管。差分输入信号采用一对峰值为5mV、频率为1kHz的虚拟正弦波信号源。设置虚拟晶体管的模型参数BF=150，RB=300。2.仿真分析（1）测量静态工作点：用静态工作点分析方法分析得到UBEQ、UCEQ1、UCEQ2（2）测量

7、电压放大倍数：用示波器观察和测量输入电压和输出电压值，计算电压放大倍数。（3）测量Ri：采用电阻Rs辅助测量Ri，用示波器观察和测量电阻Rs上的电压值，可取Rs=10k，计算输入电阻Ri。（4）测量Ro：用示波器分别测量带负载与空载时的输出电压值，测量计算输出电阻。实验四一镜像电流源与微电流源1.仿真方法：建立如图一所示微电流源电路图一2.仿真分析（1）测量两个管子的UBE0和UBE1及各极电流，分析各极电流数值关系。（2）去掉图中电阻Re，建立镜像电流源电路，测量两管子各极电流。3.记录测量结果并加以说明。若1mA的基准电流由电阻R来确定，其阻值为多少？二OCL、OTL互补功率放大电路1.仿

8、真方法：信号发生器产生频率为1kHz，幅值为5V的正弦交流信号作为输入信号。OCL电路（图二）空格键控制开关接通下方，电路为乙类功率放大电路；若接通上方，电路为甲乙类功率放大电路。示波器分别接到输入端和输出端，观察乙类和甲乙类两种电路的输出波形的差别，并加以说明，并测量两种电路的输出电压与电流，计算输出功率。示波器分别接到OTL电路输入端和输出端，观察输入、输出波形，测量输出电压与电流，计算输出功率。 图二 图三 2.仿真分析记录测量结果并加以说明乙类和甲乙类两种电路的输出波形的差别。实验五一放大电路频率特性研究1、仿真方法建立如上图所示电路，采用双通道示波器观察和测量输入、输出电压，采用波特

9、图仪测量和显示频率特性。2、仿真设置本次仿真中，晶体管采用虚拟晶体管，直流电源采用虚拟电源，输入信号采用信号发生器产生的正弦波信号，其它元件采用虚拟元件并设定相应的值。电源VCC设置为12V，信号发生器设置为产生峰值为1mV、频率为1kHz的正弦波信号。设置虚拟晶体管的模型参数BF=100、RB=100、CJC=Cob=5pF、CJE=0.5C=72.5pF。3、仿真结果分析（1）测量静态工作点：用静态工作点分析方法分析节点7和节点8的电位，测量UBEQ，UCEQ。（2）测量usm：用双通道示波器观察和测量输入、输出电压，测量usm。（3）测量fL、fH：波特图仪测量和显示频率特性，测量并记录

10、fL及fH。 二电压负反馈与电流负反馈1.仿真方法：建立如图二(a)、(b)所示电路图二（a） 图二（b）2、仿真设置本次仿真中，输入电压采用信号发生器产生的峰值为0.1V、频率为1kHz的正弦波信号，采用虚拟集成运放，设定各电阻值。图（a）中电阻R1、R2、RL分别设置为1k、10 k、1 k，图（b）中电阻Rs、R1、R2、RL分别设置为1k、10 k、1 k、1 k。3、仿真结果分析（1）图（a）电路：用双通道示波器观察输入电压和输出电压波形，其相位关系是怎样的？测量计算Auf将负载电阻RL阻值改为2 k，测量Auf值。结果表明电压负反馈稳定输出电压。（2）图（b）电路：用四通道示波器的

11、A、B、C通道分别观察输入电压和负载两端的输出电压波形，说明负载两端的输出电压波形与输入电压波形相位关系，测量Auf。将负载电阻RL阻值改为2 k，测量Auf，在负载电阻增大一倍的情况下输出电压的如何变化？表明电流负反馈稳定输出电流。二电压负反馈与电流负反馈1.仿真方法：建立如图二(a)、(b)所示电路实验六 一积分与微分电路图一1、仿真方法建立如图一所示电路，采用双通道示波器观察和测量输入、输出电压，开关扳向上实现积分运算电路，向下为微分运算电路。2、仿真设置本次仿真中，输入信号采用信号发生器产生的信号，幅值设置为100mV,频率为10Hz,占空比为50%，偏移为0。积分电路输入信号为方波，

12、微分电路输入信号为三角波。3、仿真结果分析（1）观察积分电路输入输出波形，并记录下来，标明信号的幅值。增大或者减小积分电路中的值，观察输出波形相应的变化。（2）用示波器观察微分电路输入输出波形，并记录下来，标明信号的幅值。增大或者减小微分电路中的值，观察输出波形相应的变化。二乘法电路1.仿真方法：建立如图二所示电路图二2、仿真设置本次仿真中，采用虚拟集成运放，采用实际晶体管2N2222A（设置其模型参数IS=1A）。输入电压uI1、uI2分别采用10mV虚拟直流电压源，所有电阻均设置为1k。3、仿真结果分析（1）观察积分电路输入输出波形，并记录下来，标明信号的幅值。增大或者减小积分电路中的值，

13、观察输出波形相应的变化。（2）用示波器观察微分电路输入输出波形，并记录下来，标明信号的幅值。增大或者减小微分电路中的值，观察输出波形相应的变化。实验六（补）一压控电压源低通滤波器1、仿真方法采用波特图仪测量电压放大倍数的频率特性。输入电压采用峰值为10mV、频率为1kHz的虚拟正弦信号源。、仿真结果分析（1）用波特图仪测量电压放大倍数的幅频特性，从幅频特性上读出通带电压增益，计算得出通带电压放大倍数；从幅频特性上读出特征频率。（2）将电阻R2设置为10k，从幅频特性上读出通带电压增益，由于通带电压放大倍数增大、Q值增大。观察幅频特性可以发现特征频率处的电压增益增大。二频率可调的RC桥式正弦波振荡电路建立如下图所示电路，当开关分别位于电容C1、C、C的位置时，采用示波器分别观察和测量电阻器Rw被调节到最大值和最小值两种情况下的输出电压，并记录电容处于不同位置时的频率调节范围。用示波器观察和测量稳定振荡时集成运放同相输入端电压和输出电压，计算电压放大倍数。三电压比较器1、仿真方法采用示波器观察输入输入出波形及电压传输特性。函数发生器设置为峰值为10V、频率为1kHz的正弦波信号。、仿真结果分析（1）开关A断开，参考电压分别为0V、5V情况下，在虚拟示波器的Time Base中选择B/A，观察传输特性曲线，测量阈值电压