2023年电压串联负反馈放大电路仿真分析资料报告-模电课设

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课程设计任务书

名目

1.课程设计的目的与作用(1)

1.1课程设计的目的(1)

1.1课程设计的作用(1)

2设计任务及所用Multisim软件环境介绍(2)

2.1设计任务(2)

2.2Multisim软件环境介绍(2)

3电路模型的建立(4)

4理论分析及计算(6)

5仿真结果分析(7)

5.1无极间反馈(7)

5.2加入极间反馈(10)

6设计总结和体味(14)

7

1.课程设计的目的与作用

1.1课程设计的目的

学习电压串联负反馈电路，把握电压串联负反馈电路的工作原理。通过对它的学习，对负反馈对放大电路性能的影响有进一步的理解和把握，学会对其举行静态分析、动态分析等相关运算，利用Multisim软件对电压串联负反馈电路仿真切现。

按照实例电路图和已经给定的原件参数，使用Multisim软件模拟出电压串联负反馈电路课后练习题，并对其举行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作，记录结果和数据；与此同时，更好的应用于以后的学习与工作中，切实对自身能力的提高有所协助。

1.1课程设计的作用

模拟电子技术课程设计是在“模拟电子技术”课程之后,集中支配的重要实践性教学环节。同学运用所学的学问,动脑又动手,在老师指导下,结合某一专题自立地开展电子电路的设计与试验,培养同学分析、解决实际电路问题的能力。该课程的任务是使同学把握数字电子技术方面的基本概念、基本原理和基本分析办法，重点培养同学分析问题和解决问题的能力，初步具备电子技术工程人员的素养，并为学习后继课程打好基础。

课程设计师某门课程的总结性教学环节，会死培养同学综合运用本门课程及有关选修课的基本学问去解决某一实际问题的训练，加深课程学问的理解。在真个教方案中，它起着培养同学自立工作能力的重要作用。设计和试验胜利的电路可以直接在产品中使用。

2设计任务及所用Multisim软件环境介绍

2.1设计任务

⑴设计一个电压串联负反馈电路，使其能够实现一定的放大电路的功能，电路由自己独自设计完成，在试验过自己动手调试电路，能够真正把握试验原理，即静态分析和动态分析，并在试验后总结出心得体味。

⑵正确理解负反馈对放大电路性能的影响，以及如何按照实际要求在放大电路中引入适当的反馈。

⑶正确理解深度负反馈条件下闭环电压放大倍数的估算办法。

2.2Multisim软件环境介绍

（一）Multisim软件开启图（图2.1）

图2.1Multisim软件开启图

图2.2工作界面图

（二）Multisim软件有一个强大的元件库和拥有各种虚拟仪器，如同一个大型的虚拟试验室。它采纳交互式的界面，比较直观，操作便利，具有丰盛的元器件库和品种繁多的虚拟仪器，既可以举行电路设计也可以对所设计的电路举行各种功能模拟仿真切验，Multisim软件因具有如此强大的功能在模拟电路设计等领域得到了广泛的运用。（图2.2）在此次单管公射放大电路设计中，用到了数字电压表，数字电流表和四踪示波器等虚拟仪器，还用到了各种元件。

（三）工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路举行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂容，这样工程师无需懂得深化的SPICE技术就可以很快地举行捕捉、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教导。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教导工可以完成从理论到原理图捕捉与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。设计和试验胜利的电路可以直接在产品中使用。

(四)Multisim为用户提供了丰盛的元器件，并以开放的形式管理元器件，使得用户能够自己添加所需要的元器件。（图2.3）

图2.3Multisim的元器件图

3电路模型的建立

负反馈在电子电路中有着十分广泛的应用，虽然它使放大倍数降低，但能在无数方面改善放大电路的工作性能。如稳定放大倍数，转变输入输出电阻，改善波形失真和展宽通频带等。因此，几乎全部的使用放大电路都带有负反馈。

1、电压串联负反馈实际电路图（3.1）如下

图3.1电压串联负反馈放大电路仿真分析

2、试验步骤：

（1）将开关断开，电路中临时不加入级间反馈。

3.利用Multisim的直流工作点分析功能，测量无级间反馈时两级放大电路的静态工

作点；

2.加入正弦输入电压，利用虚拟示波器可观看到第一级输出电压波形与输入电压反

相，而其次级输出电压波形与输入电压同相。两个放大级的输出波形均无显然的非线性失真。利用所测数据算出两级放大电压总的放大倍数。

3.由所测数据算出无极间反馈时的输入电阻

4.将负载开路，由所测数据算出放大电路无极间反馈时的输出电阻。

（2）将图中开关闭合，引入电压串联负反馈。

1.加上正弦输入电压，由虚拟示波器看到，同样的输入电压之下，输出电压的幅度显然下降，但波形更好。由所测数据算出引入电压串联负反馈后，电压的放大倍数。

2.由所测数据算出，引入电压串联负反馈后输入电阻得值。

3.将负载开路，由所测数据算出，引入电压串联负反馈后输出电阻的值。

4理论分析及计算1、当开关断开无级间反馈时：

（1）静态工作点如下：

（2）动态分析：

2、开关闭合，引入负反馈：

⑴电压放大倍数

⑵输入输出电阻

5仿真结果分析

5.1无极间反馈

（一）将开关断开，电路中临时不加入级间反馈。

①利用Multisim的直流工作点分析功能，测量无级间反馈时两级放大电路的静态工作点，分析结果如图（3.2）。

图3.2静态工作点分析

,

②加入正弦输入电压，利用虚拟示波器可观看到第一级输出电压波形与输入电压反相，而其次级输出电压波形与输入电压同相。两个放大级的输出波形均无显然的非线性失

真。（如图3.3）当U

i=4.999mV时（图3.4），利用虚拟表可测得U

o

=643.997mV（图3.5）

可见，无级间反馈时，两级放大电路总的电压放大倍数为

图3.3输入电压与输出电压波形图图3.4输入电压iU图3.5输出电压o

U图3.6输入电流iI

③由虚拟表2,5,2测得，当Ui=5.45mV时，Ii=3.433μA,则放大电路无级间反馈时的输入电阻

587.1==

i

i

iIUR④将负电阻RL开路（图3.7），测得Uo′=1.402V(图3.8）,这放大电路无级间反馈

时的输出电阻为：Ω=kRo002.2

图3.7负载电阻R开路

图3.8o

U

5.2加入极间反馈

图3.9(引入负反馈)

图3.10输入输出电压波形图

①加上正弦输入电压，由虚拟示波器看到，同样的输入电压之下，输出电压的幅度显然下降，但波形更好。(图3.10）由虚拟表测得，当

5

Uo0.067

=,（图3.12）这引入电压串联负反馈后，电压Ui45

mV

.5

=（图3.11）时，mV

放大倍数为

说明引入负反馈后电压放大倍数减小了。

②由虚拟表测得，当初mVUi45.5=，AIiμ286.3=（图3.13）,则:

Ω==

kIURi

i

if659.1可见引入电压串联负反馈后输入电阻提高了。但与无级间反馈时的Ri相比，提高很少，这是因为电路图中总的输入电阻为:1211////bbfiifRRRR'=引入电压串联负反馈只是提高了反馈环路的输入电阻Rif′，而Rb11和Rb12不在反馈环路，不受影响，因此总的输入电阻Rif提高不多.

图3.11输入电压Ui

图3.12输出电压Uo图3.13输入电流Ii

(图3.14）测得Uo′

③将负载电阻RL开路

=51.793mV（图3.15），则

图3.14LR开路

图3.15输出电压oU

可见，引入电压串联负反馈后输出电阻降低了。

6设计总结和体味

在举行仿真后，对负反馈对放大电路性能的影响有了进一步的理解，并且书上总结出的逻辑和公式有了更深层次的把握。为符合书上的要求，需要对一些元器件举行调试，比如，我把两个三极管的级间电容改到书上所要求的数值，否则会影响到测试的结果，在对其举行频率响应测试无上限频率，因此电路的调试时十分重要的。并且在举行设计后，达到了设计任务的要求和目的。

通过自己动手操作Multisim软件，使我对此软件有了透彻的了解