电子电路实验

1、1952北京航玄航夭大摩BE 丨 HANG UNIVERSITY电子电路设计训练（模拟部分） 实验报班级姓名学口'实验一：共射放大器分析与设计1.目的:(1) 进一步了解Multisim的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础。(2) 通过使用Multisim来仿真电路，测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输出波形的影响。(3) 加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。(4) 观察失真现象，了解其产生的原因。VCC2.步骤:(4)(5)I'OrnVrms 1kHz-: 0:C1： 1|

2、jF R2 ：:； ioka :cz :请对该电路进行直流工作点分析，进而判断管子的工作状态。请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。(6)请分别在30Hz、1KHz、lOOKHz、4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系，并仔细观察放大倍数和相位差。(提示：在上述实验步骤中，建议使用普通的2N2222A三极管，并请注意信号源幅度和频率的选取，否则将得不到正确的结果。)3. 实验结果:(1) 直流工作点分

3、析:设计1直流工作点©qqiDd26S.507S&UqqlDbz,aii6uU -53B.LLS1&E叭S)气203啊U1.23139643.172 mLZ i456直流工作点由图可知Vbe=588mV，三极管工作在放大区。(2) 测量输入电阻：VCC.:-J5V -vcc1.709 uA；1閃：:1-CJ：；Ql : H： - o- -R nJ- . Lsf+|<7-8.203 mV.*RA - -S.dkO - .- k.5皿 R 1" I I-J-T 町V g-E > - H . k B -1 o ©由图可知Uin=8.292mV

4、 , lin=1.709uA，故输入电阻Uinlin8.292mV 4.852K1.709uAa cB去1；:>J0K(3R3；Jhti(3) 测量输出电阻:Vtt214.599 mV:CJHFluFSI：: 綾=A:pF：-6 o-. b H 3 .L«<-I. F- - w 2更 Ct 丄工:V1 .:fXjQm Wm sjy俨vcc20 558 mVCH设盍-QIC31l|iiFMrrlOmVrnuy HkHN ：:；TI- 卿町pf: ”R7 >1PHQ.i'. 31.ur - Ao 匸7:iionpF :由戴维宁等效定理可知:RoRl(Uf 1)

5、300(214.599-1) 2.832KUoN20.558(4) 幅频、相频特性:IN、OUT 口如 使用测量仪表测量：将输入输出分别接入波特测试仪的图所示:则得到幅频、相频特性分别如图:lEM?惴Bl®1僦1刃勺妙1 an对麹1 11 1:1|1+1GHZ-WO1 df :1 应J -300dEXJEiElI 保 ft 155-I ITHID.D7mg刘曲1 !出aa ?i liMIFtG吃F720Cea-Lr+lr-7?3DrgtpfotBI蝌0 交流分析获得：选择仿真列表中的交流分析，按下图设置参数与输出,可得频率特性。1 翻M Libl裁口 ikl斷q丄h】斟口丄islI(

6、C1)I(C3nc3)T眼1)I阿恫3)I财IBS)I(R6)IM)i(Vcc)PCci)PQ)P(C3)P(Q1)p侃1)V过建未选走的饉国频車蚤埶输出 分析沧项求和 电路中的变量I所有麥星雯定用于分诺的叢a®： I厉看变S1|咐更參选项源加器件櫃型參数刪瞧选定的娈量阖移隐闵过遞迭定的变里0仿算结束时在檢童花奈迹中显示所有器件蜃数(h)选择要保存的交里W)仿真取消©10MllOOrn：骼 7n：d1e100心1T -1 ITO 2.8 G.+26 a &4.02S0.D aSOJO 2.8k eL4k1)?00-IM200设计1交流分折滋(K eiOk 250 O

7、k 1.0M ZSM 枇 fflW 頗率CHzjK.OM2SOOM 10G10 23 641023a G4a 230 0 fl2Q.D 2ak G4k 2&0 B2.Qk 2&U0k 1 OW 2 SM 10UU頻军CH7)(5) 由标尺工具确定下限、上限截止频率，由于幅频曲线上的最大值为8.036dB，则取20lgA=5.036dB的点作为所求点，如图:fL 72.721Hz, fH125.549MHz反向 1栄存II I殳适Me+ 进|应垂亘対埶线性对埶1缚性1 門FLOO1 de】|也1 r-2001 deX滾换试仪mp1£076 田4-III 15,549 M

8、HZ1幅値110fe水平哥直对敎绕性前數级性二1GH：FL00I1mH?T也0模式设罰,(6)改变频率，观察输入、输出关系: f=30Hz:X:zHMoom ©:ZH>U=j f=1MHz : f=100MHz:示渡器-X&GT1 *XTT2-T1时间3用 55 USM55 US0.000 S通道_A-12.60 3 UiV-l2.eO3UiV0.000 V通道-B-L227mV-1,227 mV0.000V保存外融发标庫 l&ns/Div宁120 mV/Div笏度：1 mVjCiv边沿：E亜0二匚K釉位移骼： QY轴位移（格）：0¥釉位移：IA水平！

9、Io1 V|y/t|嫌加1冋和屮向1交流1 0 |直流1交谛1 0 II直流-单次II正常|自动无时基適谓A通道B融岌由此，不同频率下的增益与相位差与频率特性所示的基本一致。实验二：射级跟随器分析与设计1.目的:通过使用Multisim来仿真电路，测试如图2所示的射随器电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输入输出特性的影响。2.步骤:(1)请对该电路进行直流工作点分析，进而判断管子的工作状态。(2)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线

10、。请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。用瞬态分析法分析其电压跟随器特性，随意改变负载电阻阻值，观察输出特性有何变化。匸1lOuF'Q12N2222A.V2.R2 20X0C2叫H'IDuF-.1 OlTlV IfcHz-3.实验结果:(1) 直流工作点分析:圉示仅观倒哀件I宥斎 视園 曲幡尽 光逝 航 野m说旳 工岂 眾骯 3 J卑H略巨交瀆丹析育潦T咋屯I腑ftSS :吉班棹点分析A蜀®由图可得Vbe=0.6199V，因此三极管工作在放大区。(2) 测量输入电阻:四. U- r VCCgniSfMM?12VX>*13Q人l,v<5VV1:-

11、TiPfnVrrTiBSiC2 .THlOuF '10 mVZ .盪歆3kCl .10mV 9.85K1.015uA氓£.，.n 71U由图得输入电阻：Ri 7n1 in(3)测量输出电阻:15d 产血inVCC1271 D14 uA iqw?Ohd&VCC1'5.11 / . lOpiF Q1VI厂、JQm¥E* 3卜昨10 mV3 7R 4 &15他«a.JjdII® I rr力=产J 1xe44?VCC15VX2、小、10 mVvccQ1| KWMn- I 'IE：MlJ -r*-sVI / 4：10hiVr

12、ms?<.-1a 860 mVR?C2IOjjF«rtflifiB.In T1八则由戴维宁等效定理可得输出电阻:RRl(护 1)4.7U on(928 1) 28.19.869(4)利用测量仪表测量频率特性:逋特则试仪-XBP1X相位政直1GHr1mhs1WdB-230dB奏式水平反向179',947 Deg* I L tiHi1iSHrF 7Z0Oeg1mHz厂加1：eg线性对魏线性吨件'呆冇(5) 交流分析获得频率特性:pEf 二' ： X «1曲tU 世 * . 几耳 q 土迢I 曲制灯 * . I(I亡也1£ JTJi ft

13、81市馬沖團达卸) I 7蒲丽 MrfW析2交流分析10G1IWI1M100_NK仙刚 M M fl创血茜QP) SEUd(6) 瞬态分析法分析其电压跟随器特性:LMj WJtj） H»qi 工Mil： 甘（U laJStil 阻 B«j旦"2 E 3 3 廷1 3 -右专” MM.* c A « fc * 期 F 3* «a；富 知上 W jsW刘S I* 1 t» > ®= T " - 4©杠一.-wbk? J M >（屯厂 tt 3 ±l d - A 囱宜 H 題密酋 A I亍

14、 :小门审蛊好W |;匚nl|H：山际|审養勺ti|黑畫”ti5忘分析1&I1IfeVCCClT卜I hj广卜IMnVrmt 十*T r X严 IeJjcsTl-T ''Mm”Dm3m阪叩I _甲1Mflim HWfO） 呗 EH> 0* S 9<3 D ' n BV» -3 = T fl 戏 E 1（匚 r >»-戶<3啊i.* '矜# til郦 IHD * 钿 Ff目*I T« 5? se? ：3 *0 > '* p ± £I a 一，小 逸迫上勺詹幻 m 只 +

15、"fle© - =tfFf 口主匕柿，E舌寸Iti. rt壬卄"费暫|.18聖耳怖'2特态分析2lbnhMOn ijvTA1”VCCg»KQ 巧盅I2132A丄T IflyWffW 0 in他D-nmi2»n灯3 TI-,|1FF3：7knii«ka 1H K<jAplJCH*E IM.-叽bnIbn由图可见,改变负载电阻的值，其输出与输入电压之间保持大小相等、相位相同，显示出典型的电压跟随特性。实验三：差动放大器分析与设计1.目的:(1) 通过使用Multisim来仿真电路，测试如图3所示的差分放大电路的静态工作点、差

16、模电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。(2)加深对差分放大电路工作原理的理解。请对该电路进行直流工作点分析，进而判断电路的工作状态。请利用软件提供的电流表测出电流源提供给差放的静态工作电流。变化。(3)(4)(5)(6)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入、输出电阻。请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的单端出差模放大倍数。请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。(7)请利用温度扫描功能给出工作温度从 0C变化到100C时，输出波形的(8)根据前面得到的静态工作点，请设计一单管共射电路，使其工作点和电路的静态工作点一

17、样。利用温度扫描功能，给出单管共射电路工作温度从0C变化到100C时，输出波形的变化，比较单管共射电路与共射差分电路的区别。43.实验结果:(1)直流工作点分析:VCC立件Sya «iffl 瞪辺应北6 ?3邑潮工具«flCR1IhQR2 Ikfl34Q2R5Q3 ZN2222AQ4 2H2232AR64 b A设计1 a流工作点分析1航班opererwa pair 询iueiiFMi7«rrQ'j)Q也*33 fflQ咖IOjAZ1 啊6產解!''J J15kn&流二忙点R7你口6 R3- n由图可知，Vbe1=582.91mV

18、Vbe3=604.27mV并由对称性可知，四个三极管均工作在放大区。(2)测量电流源提供给差放的静态工作电流:1kOI$1KURaIkQVIQ?.?4：pD*XMMl2H222iD0十Tt1 -1-11LC35* JlkHzQ4 2N2222AR7IkfiR3WVl5k£SR5 IhnRe 1kD所以镜像电流源提供的电流lQ=772.401uA。(3)测量该电路的输入、输出电阻:U输入电阻：Ri jlin20mV555.396uA36R4 lOhQVEEkmmliRiVino4QIZN2卫2；JN22Z?A(V2CJ mV万用命KWMPmjx>*>R6 ikQR8Wk-I

19、hQ8丄 R7 :lltO： :«R3V/V .:1辭LR6：>iknVEt输出电阻:厂12VD m3 I11:F4 : iokaVEEWV万用去-XiMlIVli111 315 mV555 396 rAI a II I V _ji«:尽3 ： ：: 'O' 弋4:16kn :A II 廿 I a dB谕黑AVEE12Vsi9a&:變宁11：I KMhlR7PkIkQR3VW询口0：2322A"FMhOkO101.035 nVA II 口 lUI IVEE由戴维宁等效定理得:Ro時 1)U on10111.315(101.0351)1

20、.017K(4)测量单端出差模放大倍数:x»*l.,H1VCCVCCI 13V+-4Ml h03 A如3LRE .1kQ_曲 UOx*m7PCinVA 叵I a J由图可得放大倍数为：A I0器 5.052(5)使用仪表测量幅频、相频特性曲线:-遞時a就悦-XBFMH 47? dbL叶2UttF砸*s:W|F 2DD IMS-可irt 找性'iQhzrrH2F .测 Rn帀&flgi1 M-lr(6) 交流分析获得频率特性曲线:I «(hwm:切 diiimou復汁1HHVUlu moiK Xn£宦李ihftl(7) 工作温度从0C变化到100C时

21、，输出波形的变化:设计1温度扫描IkSbOD11.5M011.45001L75OO411.700D1tO5OO41I.6D0D11J>50DFt.fXlOflmIfKXMXlmo.nnonm?.nonomgV(3).温宴 n4.00fKlm次gST=344S2B 酸富宅也S3655 酸秋 爲皇=1口344S 曲 V(环富5= 137901由图可见，该电路的输出电压随温度的变化影响不大。VCC丁 «V/蓋上|L -:a上七.,-Uh LI A左谥井析II破舛删W-坤g溟區担豆I占帛扫恬且淡工忙点R冠工非声I a；音工It1 R1 ：?3O*OJR?：1HQ ：f .：.VIE：

22、Ci '-II-1D|iF|IKMDIDFtiI.SitQ(8) 设计一单管共射电路，使其工作点和原差放电路的静态工作点一样:爻件吨SssSi 趣托辰雪弓屁甫 工貝fun玄浹丹析单管共射电路工作温度从OC变化到100C时输出波形的变化如图:.丈件JftSfflytE 换 光亟 符号克明 工貝尸上助&- LI-Z > 'U-甜弓腔王Q匚4：粛闵匍0 4 I沁討le画5说射引疲牠测试仅沁鬥I盒莖打I胡朗抽I直陆工2点直浹工忙点I亘说工忙点I前住工也点阖度匹曲设计2温s打描BtaOOnOm600.0000m590.0000mlj80.0000rn570.0000mSeO

23、.OOOOnnbbOWbOm54flW(0m530.0000mfh裁Ji 1L1I H :,!0,0)00fr孔 OOOCkntJ.KKJOfn次 曲些鱼5-5旳苗 醪甲閑度-他闕 酸和)，是島朽.沁 应甲，遍度一0E滋;?.0000mSXHXJOm 10,00U0oi比较单管放大电路和差放电路温度扫描的结果， 可知差放电路抑制温漂的性能要明显好于共射放大电路。实验四：集成运算放大器应用1.目的:(2)(3)了解集成运放的内部结构及各部分功能、特点；了解集成运放主要参数的定义，以及它们对运放性能的影响。 掌握集成运算放大器的正确使用方法；(4)(5)掌握用集成运算放大器构成各种基本运算电路的方

24、法；掌握根据具体要求设计集成运算放大电路的方法，并会计算相应的元件参数;(6)学习使用示波器DC、AC输入方式观察波形的方法，掌握输出波形的 测量绘制方法。2.步骤:(1)按上图搭建运放电路，观测放大倍数，并通过调节反馈电阻R5来实现改变放大器的增益。(2) 调整运放的直流工作点，分析输出直流信号的幅度与参考电压的关系。(3) 对电路进行温度扫描，分析其温度漂移特性如何。(4)应用AD817搭建积分器，微分器，射随器电路。(5)应用AD817搭建减法器，要求有两路信号输入，经过相减后输出，并写出减法器输出电压的表达公式。3.实验结果(1) 搭接运放电路，观察放大倍数:X股向+保存T1 * 门&

25、gt;2-T1画117.325 mV -17.325 Tilf 0.)00 V遼1 D 17,5&SW 17.553 O.ODOV时间S 603 mse.6C3iris0.0210 s时基标度 h抽住格福” |0|*T I讳加日加eMO GsAlivaiA聖庫II肝讪恤 Y轴俭移将上|匸 际0 殳盍ISiiB移(摘 i： L SB Q s 朮 I ”I 20 irWv王卓白动匡输入、输出波形如上图所示，可得放大倍数 A=1。改变反馈电阻R2=2KQ,如下图，得到不同的波形:VCC-：-：ir"i>v'vrr.VIVDDT2.5VDDRJ:；1：.OkQ : R4

26、L_AaaADBIZANvss-W ickn :vss-SOmVrm* 1kHz:-:：0:R2aaJ<j翻瞬輕门u>-7ZT1 *T2 +T2-11I 良向 I保存1L -.I.-J-E姮1Q.Z5? msm吗偌宾5& USze, zsa mv-23.269 eV5fi.泗 eV溼道D-55.6阳肝丿E7.3a0 mY11103C rrV吋基m逵加旳応I递J C直谎通首月 通道0 或度.|2MWDvI剌慣:I a曲呼Y牡忙籾略|0丨丫並移晦:EZSS 0 a 潇-迈沿；匡王区l"rET 攻乖；flJ /单农正堂自动显然放大倍数A'2,符合AK的理论值。（

27、2）调整运放的直流工作点，得出直流信号的幅度与参考电压如图:I唸茎E疇B爲度目a 5商1暮|丈验5自流传愉特件1151OIDS.D-Z5-25L010vddvdd Voltage V)1520由图可知，VDD较小的时候，运放工作在线性区，输出电压与输入电压成正比；而VDD较大时，运放达到饱和，输出电压保持为参考电压12V不变。(3) 对电路进行温度扫描，得到如图所示波形:I k= O LLi HI 工QI mi SJ rtZ5Z<XIsm实验5温度扫描:24 JOOOOD2&ao«»u75Q.CXXXX1SOOOOOOnipjVGJ.-ai-U jjVU).j

28、jVl2.3r-2i 日财总價-J注 阳刘Q. J置 VJ 西蛇：.AS-KLi 国皿 县雯小 *切.占度-41贴I.OOOOrti显然各条输出曲线基本完全重合，可见温漂很小。(4) 应用AD817搭建积分器，微分器，射随器电路:积分器:电路:VCC波形（红色为方波输入，蓝色为三角波输出）示is 器-XSC1T1 +T2创峠T2-T1r 'x 时间1JO.690 msI30.i6?0 riR0.000 s通道I.WOIV I.OOOIV O.OOOiV通道上Y人 1QJ mV47.103 mV0.000 7反向保存标席：1500 L5/Piv1 別當：1 V/Div划1 隊to mV'/Div:边沿：匡国0 ? =x:X袖位移（榆：2.41 ¥軸位移（格）；0¥釉位移（格）：0水平：01 V帀添加B/A |硒1 交赢1 0 直瘵區1 0直流1卜单次11正常II自动r无时基11 AillB 微分器:电路:波形（红色为三角波输入，蓝色为方波输出） 射极跟随器:电路:A!烈"JU1申*；CT :丰勺flhFR1 ：；