电子技术基础仿真实验库

《电子技术基础》仿真实验库实验1：单管基本放大电路性能的研究一、实验目的学习创建、编辑EWB电路的方法；学习为元器件作标识、参数设置的方法；学习使用虚拟仪器的方法。掌握静态工作点的调整和静态分析方法。掌握电压放大倍数、动态范围、输入电阻、输出电阻及频率特性的测试方法，加深理解电子电路的动态分析。二、实验内容、方法与步骤1.创建EWB5.0C实验电路图（1）进入EWB5.0C用户操作界面。图5.1.1单管基本放大电路性能研究的实验电路（2）按图5.1.1所示电路从EWB5.0C元器件库、仪器仪表库选取相应器件和仪器，连接电路。图5.1.1单管基本放大电路性能研究的实验电路（3）给电路中的全部元器件按图5.1.1电路格式加标识、器件数值。对其中的部分器件、仪器说明如下：◆转换开关（单刀双掷开关）SW1（4）双击开关的标志图形，打开其设置对话框单击Labe1选项键入SW1，单击Value选项将Kye设置为“A”，单击“确定”。◆三极管VT单击Labe1选项，键入VT，单击Models选项，选中Library中的2n系列，再在Model列表框中点选2N2222A器件模型，最后单击确定按钮。◆电位器RP1单击Labe1选项，键入RP1。单击Value选项，Resistance数据框设置为500kΩ，Setting数据框设置为20，Increment数据框设置为5，改电位器控制键的缺省设置R键为B键，按一下西文状态下的B键，将使电位器电阻减小5%。若按下Shift键不放，则按动一次B键电位器电阻增加5%。单击“确定”。◆电压表UB双击电压表标志图形，打开参数设置对话框，设置参数。Mode：“DC”（UB、UO表测交流输入、输出电压时，设为AC）。Resistance：“100MΩ”（考虑三极管输入电阻较高，为减小误差应取高内阻）Label选项，键入：UB。◆电流表双击电流表标志图形，打开参数设置对话框，设置参数。Mode：“DC”，Resistance：取默认值“1nΩ”，Label选项：两块电流表分别键入：IB、IC。◆示波器双击示波器标志图形，打开示波器面板，设置参数。Timebase设置：0.05mS/div、“Y/T”显示方式。ChannelA设置：50mV/div、YPosition“2.00”（波形上升两个坐标单位）、“DC”工作方式。图5.1.2示波器面板的参数设置及波形输入信号波形输出信号波形图5.1.2示波器面板的参数设置及波形输入信号波形输出信号波形图5.1.3信号发生器的参数设置图5.1.3信号发生器的参数设置◆信号发生器参数设置如图5.1.3所示，须注意图中50mV是电压幅值（峰值），而在电压表（选AC挡时）上显示的则为有效值。◆波特图仪双击波特图仪标志图形，打开波特图仪面板，设置参数。图5.1.4波特图仪面板的参数设置及幅频特性读数指针处Y轴数值读数指针读数指针处X轴数值Magnitude幅频特性：Vertical坐标类型选择“Log”，其坐标范围选择起点I为“-60dB”、终点F为“60dB”；图5.1.4波特图仪面板的参数设置及幅频特性读数指针处Y轴数值读数指针读数指针处X轴数值Phase相频特性：Vertical坐标类型选择“Lin”，其坐标范围选择起点I为“-360”（度）、终点F为“360”（度）；Horizontal坐标类型选择“Log”，其坐标范围选择起点I为“1mHz”、终点F为“1GHz”。2.运行电路，进行各项电路分析，记录数据、观察波形单击工具栏右边“O/I”仿真启动按钮，运行电路。（1）静态分析◆图5.1.1中给出的各个元器件的数值是参考值，电路运行时如发现输出波形有明显失真应予调整，正常后记录电压表UB、UC、Uo及电流表IB、IC的读数，填入表5.1.1。◆观察静态工作点的变化对输出波形的影响。逐次按动B键，使电位器RP1的阻值减小并观察输出波形发生饱和失真；按住Shift键不放，再逐次按动B键，使电位器RP1的阻值增加并观察输出波形发生截止失真。观察改变电位器RP2对静态工作点、输出波形的影响。（按动控制键N改变RP2的阻值）。表5.1.1静态分析:测量单管放大电路的静态工作点表5.1.1静态分析:测量单管放大电路的静态工作点测试条件测试数据测试计算值EC(V)Rb(kΩ)Rc(kΩ)UB(V)UC(V)IB(μA)IC(mA)UCE(V)截止失真饱和失真表5.1.2动态分析:测量单管放大电路的电压放大倍数表5.1.2动态分析:测量单管放大电路的电压放大倍数电压放大倍数Auu源电压放大倍数AAusRLUB(AC)(有效值)mVUo(有效值)(V)Au信号源电压幅值(mV)Uo(峰值)(V)Aus∞1kΩ（2）动态分析◆测量并计算电压放大倍数在不失真的情况下，将UB表改为AC工作状态。读取UB、Uo表的数据，填入表5.1.2内。按键盘D键，使SW3开关接通负载RL，再次记录UB、Uo表的数据，并填入表5.1.2内以便计算电压放大倍数。打开示波器面板，单击扩展按钮将读数指针移至输出电压波形的峰值处，读取数据并将此时信号发生器输出信号幅值一并填入表5.1.2内，用来计算源电压放大倍数。◆测量动态范围，即最大不失真输出电压。逐渐改变输入信号电压，直到输出波形刚刚发生失真，记取输出电压峰值则为最大不失真输出电压，填入表5.1.3内。表5.1.3动态分析表5.1.3动态分析:测量单管放大电路的动态范围信号源电压幅值(mV)10305070901101301501701902503005001000Uo(峰值)V,,RL=∞Uo(峰值)V,,RL=1kΩ◆测量幅频特性运行电路，记录波特图仪所显示的幅频特性，幅频特性曲线平坦区域的纵坐标读数即为中频电压增益Aum，增益比Aum小3dB（即0.707Aum）时对应的横坐标读数，低的即为下限频率fL，高的即为上限频率fH，利用波特图仪的读数指针读取数据，将测量结果记入表5.1.4中。表5.1.4动态分析表5.1.4动态分析:测量单管放大电路的幅频特性测测试条件fL(Hz)fH(kHz)通频带B(kHzz)信号源(kHz))Y轴X轴1I=F=I=F=10◆观察耦合电容对频率特性的影响按键盘A键，使SW1开关改接Ci2观察幅频特性的变化；按键盘S键，使SW2开关改接Co2观察幅频特性的变化。三、注意事项连接的电路、参数的设置应认真检查、逐一确认，无误后再做仿真运行。调试过程中如改变了某器件的参数，为了减小误差应重新启动电路。各控制键的使用须在西文状态下进行操作。四、实验报告实验名称、目的、内容和实验电路。整理数据，按实验要求填入表内。单击Window菜单的Description选项，打开电路描述