单管共射放大电路仿真--实验报告

第一篇：单管共射放大电路仿真--实验报告

实

班级：

机电-156

姓名：

李学东

验

报

告

单管共射放大电路

实验目的

（1）掌握单管放大电路的静态工作点和电压放大倍数的测量方法。

（2）了解电路中元件的参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响。

（3）掌握放大电路的输入和输出电阻的测量方法。

实验电路及仪器设备

（1）实验电路——共射极放大电路如下图 所示。

图（1）电路图

图（2）电路图

（2）实验仪器设备

① 示波器

② 低频模拟电路实验箱 ③ 低频信号发生器

④ 数字式万用表 实验内容及步骤

（1）连接共射极放大电路。

（2）测量静态工作点。

① 仔细检查已连接好的电路,确

认无误后接通直流电源。

② 调节RP1使RP1＋RB11＝30k

③ 测量各静态电压值，并将结果记录。

(3)测量电压放大倍数

① 将低频信号发生器和万用表接入放大器的输入端Ui，放大电路输出端接入 示波器，信号发生器和示波器接入直流电源，调整信号发生器的频率为1KHZ，输入信号峰－峰值为20mv左右的正弦波，从示波器上观察放大电路的输出电压UO的波形，测出UO的值，求出放大电路电压放大倍数AU

② 保持输入信号大小不变，改变RL，观察负载电阻的改变对电压放大倍数的

影响，并将测量结果记录。

（4）观察工作点变化对输出波形的影响

① 实验电路为共射极放大电路

② 调整信号发生器的输出电压幅值（增大放大器的输入信号Ui），观察放大

电路的输出信号的波形，使放大电路处于最大不失真状态时（同时调节

RP1与输入信号使输出信号达到最大又不失真），记录此时的RP1＋RB11值，测量此时的静态工作点，保持输入信号不变。改变RP1使RP1＋RB11分别为25KΩ和100KΩ，将所测量的结果记入表3中。（测量静态工作点时需撤去输入信号）

设计总结与体会

1、设计的过程中用理论去推算，但与实际还是有一定的误差，但不影响实验结论。

2、设计过程中会发现，一但 发生变化那么放大倍数将会改变。

3、设计过程中会发现，整个过程中静态工作点没有发生改变，三极管工作在线性区；当一但三极管没有共工作在线性区或者说三极管的静态工作点发生了改变，整个设计将要失败，所以在设计的过程中必须保持静态工作点不变使三极管工作在线性区。

4、为了使设计的放大电路不受温度的影响，即为了稳定静态工作点。设计中加了，这样使得设计更加完美。

5、如果静态工作点没有测对，将影响设计的放大倍数，必须先确定好静态工作点。

第二篇：北邮电子电路仿真实验报告

电子电路仿真实验报告

班级：

姓名：

学号：

电子电路仿真实验报告

摘要：OrCAD Capture(以下以Capture代称)是一款基于Windows 操作环境下的电路设计工具。利用Capture软件，能够实现绘制电路原理图以及为制作PCB和可编程的逻辑设计提供连续性的仿真信息。本实验运用OrCAD10.5对晶体管共射放大电路分别进行了静态工作点仿真、直流扫描仿真、交流小信号频率特性仿真、瞬态特性仿真，以及参数扫描仿真。

一 功率放大电路

如上图：电路为一带有发射级负反馈的分压工作点稳定电路，类型为共射放大电路，信号源内阻为50Ω，信号源与防大电阻之间、放大电路和负载之间分别通过容值为100μF、10μF的电容做做容耦合，放大电路采用由Rb1、Rb2以及发射极电阻Re构成的电路提供静态工作点，在Re两端还并联了一个大的电容Ce,在交流时旁路掉Re，该电路的集电极电阻为阻值为2KΩ的电阻Rc，负载阻值为10KΩ，信号源Vcc为12V。设计发达倍数为50倍。

二 仿真过程及分析

1.静态工作点仿真

仿真结果：

分析：基射之间电压约为0.7V，与理论大致相符

2.直流扫描仿真

参数设置

仿真结果：

分析：由图可知，基极电压在直流信号下随着Vcc的增加线性递增

3.交流小信号频率特性仿真

参数设置：从1Hz开始到110MHz,步长为10Hz

仿真结果：输入波形

输出波形：

分析：有输入波形可知当信号源频率达到一定程度时（这里约为1MHz），电容Cb的阻抗不能忽略，它会分走一部分电源电压，导致输入不稳定，所以，放大是在一定的频率内才吻合。有输出波形可知，带宽约为8.7MHz,上截止频率约为8.7MHz,下截止频率约为40Hz 放大倍数约为56，与理论大致想似

4.瞬态特性仿真

参数设置：瞬态分析截止时间为2500μs,开始保存数据的时间为500μs，允许的最大时间间

隔为10μs。因为最初可能电路不稳定，所以保存数据从半个周期开始，共记录两个周期的数据。

仿真结果：输入波形

输出波形：

分析：由输出波形可知，输出略有失真，不过在可接受的范围内

5.参数扫描仿真

参数设置：以Rb2为例，需要将Rb2设置为全局参数

仿真结果：输出波形随Rb2变化时的波形

分析：

三 结论与心得体会

通过仿真我发现理论和仿真大致相仿，但还是有一定差别，数据上还存在一定误差。当然仿真和具体时间还有一定差距，很多数据和结果还有待实践的具体检验。通过此次仿真，我学会了安装OrCAD，并学会了一些基本的仿真操作，期间遇到了一些困难，但在同学们的帮助下也顺利完成了。以后要多加强此类能力的锻炼，在学习中学会合理的利用某些软件工具，以加深和强化自己对所学知识的理解和掌握。

第三篇：单管放大电路的绘制(教案)

单管放大电路的绘制

一、教学目标

掌握电路原理图绘制的各步骤

二、教学重难点

1、元件的放置、调整及属性的设置

2、元件的连线（注意电气特性）

3、电器符号的添加（电源、接地）

三、教学内容及过程

1、新课导入

记得高一年级电子课上，我们大家一起多次画过电路原理图，对吗？同学们，我们今天也来画电路原理图，不同的是今天咱们用电脑来画，借助Protel这个软件，我们今天要画的电路是单管放大电路。

2、讲授新课及实训过程

（1）分析电路元件组成

4个电阻+4个电容（有极性）+1个三极管+1个喇叭

（2）电路图的绘制过程

1新建文件夹

○2创建项目文件、原理图文件并保存

○3从元件库中抽出各个元件，调整并设置各个元件的属性（示范两个）

○4元件间的连线（注意电气特性，示范两处）

○5电器符号的添加（电源、接地）

○

3、给学生时间进行电路绘制并巡堂指导

4、选出部分作品进行讲评

5、小结

6、布置作业

四、板书设计

单管放大电路

电阻——

Res 2

极性电容——

Cap pol2 三级管——

NPN 喇叭——

Speaker

第四篇：常用电子仪器的使用共射放大电路的测试与调整射极跟随器的测试与调整的实验报告

实验一常用电子仪器的使用

一、实验目的

1、了解示波器的工作原理，初步掌握用示波器观察信号波形和测量波形参数的方法。

2、了解函数信号发生器和直流稳压电源的工作原理，初步学会正确使用这两种基本仪器。

二、实验仪器及器材

双踪示波器 函数信号发生器 直流稳压电源

三、实验原理

示波器和函数信号发生器是测量、调试电子线路的基本常用仪器，几乎每次实验都要用到这些仪器，能够熟练地、正确地使用这些仪器，是做好电子线路实验的保证。下面分别介绍这些仪器的一般工作原理和使用方法。示波器及其应用

示波器是一种可以定量观测电信号波形的电子仪器。由于它能够在屏幕上直接显示电信号的波形，因此人们形象地称之为“示波器”。如果我们将普通示波器的结构和功能稍加扩展，便可以方便地组成晶体图示仪、扫频仪和各种雷达设备等。若借助于相应的转换器，它还可以用来观测各种非电量，如温度、压力、流量、生物信号（能够转换成电信号的各种模拟量）等。

示波器显示波形的原理

四、实验内容及步骤

1、用示波器观察信号波形 ⑴观察不同频率的信号波形

将低频信号发生器的输出信号电压调节为2V，接至示波器的“Y轴输入”。调节示波器，分别观察频率为1kHZ、15kHZ、200kHZ的正弦信号。要求荧光屏上显示出高度为6div并有三个完整周期的稳定正弦波。

⑵观察扫描信号频率大于被测信号频率时的信号波形

函数信号发生器输出信号电压幅度同上，频率为4kHZ，调节示波器，使荧光屏上显示一个完整周期的正弦波。固定示波器的“t/div”和“扫描微调”位置，改变低频信号发生器输出信号频率分别为2kHZ和1kHZ，观察并分析这三种频率时的信号波形。表1-1

示波器测量电压峰-峰值（V）

示波器测量电压有效值（V）

2、用示波器测量信号的周期与频率

将信号发生器输出电压固定为某一数值。用示波器分别测量信号发生器的频率指示为1kHZ、5kHZ、100kHZ时的信号周期T，并换算出相应的频率值，记入表1-2中。为了保证测量的精度，应使屏幕上显示波形的一个周期占有足够的格数；或测量2~4个周期的时间，再取其平均值。表1-2

信号发生器的频率指示（kHZ）5 100

“扫描时间”标称值（t/div）

一个周期占有水平方向的格数

信号周期T（）

信号频率（HZ）

五、实验思考题

1、用示波器观察波形时，要达到如下要求，主要应调节哪些旋钮？

①波形清晰；②亮度适中；③波形位置移动；④波形稳定；⑤改变波形个数；⑥改变波形高度。

六、实验注意事项

1、荧光屏上光点（扫描线）亮度不可调得过亮，并且不可将光点（或亮线）固定在荧光屏上某一点时间过久，以免损坏荧光屏。

2、示波器和函数信号发生器上所有开关及旋钮都有一定的调节限度，调节时不能用力太猛。

3、双踪示波器的两路输入端Y1、Y2有一公共接地端，同时使用Y1和Y2时，接线时应防止将外电路短路。

七、实验报告要求

1、用示波器观测周期为0.2ms的正弦电压，若在荧光屏上呈现了3个完整而稳定的正弦波形，扫描电压的周期等于多少毫秒？

2、整理实验过程，总结收获与体会，写出实验报告。

八、实验心得体会

实验二 共射放大电路的测试与调整

一、实验目的

1、熟悉电子元器件和实验仪器的使用方法。

2、掌握放大器静态工作点的测试方法及其对放大器性能的影响。

3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数，了解共射极电路特性。

二、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、实验原理

设计放大器欲达到预期的指标，往往要经过计算、测量、调试等多次反复才能完成。因此，掌握放大器的测量技术是很重要的。

放大器的一个基本任务是将输入信号进行不失真的放大。这就要求晶体管放大器必须设置合适的静态工作点（否则就要出现截止失真或饱和失真）。

四、实验内容及步骤

图3-2 单级放大电路

1、装接电路

①用万用表判断实验箱上三极管V1的极性和好坏、放大倍数以及电解电容C的极性和好坏。②按图3-1连接线路（注意接线前先测量+12V电源，关断电源后再接线），将RP调到电阻最大位置。

③接线后仔细检查，确认无误后接通电源。

2、静态调整

调整RP，使VE =2.2V，计算并填表3-1。表3-1 实测

计算

VBE（V）

VCE（V）

RP（кΩ）

IB（μA）

IC（mA）

3、动态研究

①调节信号发生器使其频率为1KHZ，电压为5∽30mV，接到放大器输入端，用双踪示波器观察Vi、Vo的波形，并比较它们的相位。

②保持输入信号频率不变，逐渐加大幅度，观察Vo不失真时的最大值并填表3-2。表3-2

RL=∞ 实测 计算

Vi（mV）

Vo（V）

AV

③保持输入信号不变，放大器接入负载RL，在改变RL数值情况下测量，并将计算结果填表3-3。表3-3 实测

计算

RL

Vi（mV）

Vo（V）AV

5K1

330

五、实验思考题

单级放大电路出现非线性失真的原因是什么？如何消除失真？

分别画出NPN型和PNP型单级共射放大电路输出电压饱和失真和截止失真的波形图。

六、实验注意事项

调试电路时，注意静态工作点的调节

七、实验报告要求

1、列表整理测量结果，并把实测的静态工作点、电压放大倍数之值与理论计算值比较，分析产生误差的原因。

2、讨论静态工作的变化对放大器输出波形的影响。分析讨论在调试过程中出现的问题。

八、实验心得体会

实验三 射极跟随器的测试与调整

一、实验目的

1、掌握射极跟随器的特性及测量方法。

2、进一步学习放大器各项参数的测量方法。

二、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

模拟电路实验箱

三、实验原理

射极跟随器电路具有输入电阻高、输出电阻低、电压放大倍数接近于1和输出电压与输入电同相的特点。输出电压能够在较大的范围内跟随输入电压作线形变化，故又称跟随器。1.输入电阻 2.输出电阻Ro 3.电压放大倍数

射极跟随器的电压放大倍数AV≈1,即Vo≈Vi这说明输出电压等于输入电压，且同相。这种电路常用来作阻抗变换，即把高阻抗输入转换成低阻抗输出。4.电压跟随范围 电压跟随范围，是指跟随器输出电压随输入电压作线性变化的区域。但在输入电压超过一定范围时，输出电压便不能跟随输入电压作线性变化，失真急剧增加。

四、实验内容及步骤

1、按图连线电路。

图5-2

2、直流工作点的调整

将电源+12V接上，在B点加f=1kHZ正弦波信号，输出端用示波器监视，反复调整RP及信号源输出幅度，使输出幅度在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形，然后断开输入信号，用万用表测量晶体管各极对地的电位，即为该放大器静态工作点，将所测数据填入表5-1中。表5-1 VE（V）

VB（V）

VC（V）

3、测量电压放大倍数AV 接入负载RL=1KΩ，在B点加f=1kHZ正弦波信号，调输入信号幅度（此时偏置电位器RP不能再旋动），用示波器观察，在输出最大不失真情况下测Vi和VO的值，将所测数据填入表5-2中。表5-2 Vi（mV）

Vo（V）

4、测量输入电阻Ri 在输入端串入5K1电阻，A点加入f=1kHZ正弦波信号，用示波器观察输出波形，用毫伏表分别测A，B点对地电位VS，Vi。将测量数据填入表5-3中。表5-3 VS（mV）

Vi（mV）

Ri=Vi·RS /（VS-Vi）

5、测量输出电阻Ro 在B点加f=1kHZ正弦波信号，Vi=100mV左右，接上负载RL=2K2时，用示波器观察输出波形，测空载输出电压Vo（RL=∞）和有负载输出电压Vo（RL=2K2）的值。将所测数据填入表5-4中。

表5-4 VO（mV）

VL（mV）

RO=（VO-VL）·RL/VL

五、实验思考题

射级跟随器的输入信号与输出信号在相位上是一个什么关系？

六、实验注意事项

调试电路时，注意静态工作点的调节

七、实验报告要求 整理实验数据。

分析射极跟随器的性能和特点。

八、实验心得体会

第五篇：多级放大电路实验报告（定稿）

多级放大电路的设计与测试

电子工程学院

一、实验目的

1.理解多级直接耦合放大电路的工作原理与设计方法 2.熟悉并熟悉设计高增益的多级直接耦合放大电路的方法 3.掌握多级放大器性能指标的测试方法 4.掌握在放大电路中引入负反馈的方法

二、实验预习与思考

1.多级放大电路的耦合方式有哪些？分别有什么特点？

2.采用直接偶尔方式，每级放大器的工作点会逐渐提高，最终导致电路无法正常工作，如何从电路结构上解决这个问题？

3.设计任务和要求

（1）基本要求

用给定的三极管2SC1815(NPN)，2SA1015(PNP)设计多级放大器，已知VCC=+12V,-VEE=-12V，要求设计差分放大器恒流源的射极电流IEQ3=1~1.5mA，第二级放大射极电流IEQ4=2~3mA；差分放大器的单端输入单端输出不是真电压增益至少大于10倍，主放大器的不失真电压增益不小于100倍；双端输入电阻大于10kΩ，输出电阻小于10Ω，并保证输入级和输出级的直流点位为零。设计并仿真实现。

三、实验原理

直耦式多级放大电路的主要涉及任务是模仿运算放大器OP07的等效内部结构，简化部分电路，采用差分输入，共射放大，互补输出等结构形式，设计出一个电压增益足够高的多级放大器，可对小信号进行不失真的放大。

1.输入级 电路的输入级是采用NPN型晶体管的恒流源式差动放大电路。差动放大电路在直流放大中零点漂移很小，它常用作多级直流放大电路的前置级，用以放大微笑的直流信号或交流信号。

典型的差动放大电路采用的工作组态是双端输入，双端输出。放大电路两边对称，两晶体管型号、特性一致，各对应电阻阻值相同，电路的共模抑制比很高，利于抗干扰。

该电路作为多级放大电路的输入级时，采用vi1单端输入，uo1的单端输出的工作组态。计算静态工作点：差动放大电路的双端是对称的，此处令T1，T2的相关射级、集电极电流参数为IEQ1=IEQ2=IEQ，ICQ1=ICQ2=ICQ。设UB1=UB2≈0V，则Ue≈-Uon，算出T3的ICQ3，即为2倍的IEQ也等于2倍的ICQ。

此处射级采用了工作点稳定电路构成的恒流源电路，此处有个较为简单的确定工作点的方法： 因为IC3≈IE3，所以只要确定了IE3就可以了，而IE3UR4UE3(VEE)，R4R4UE3UB3Uon(VCC(VEE))R5Uon

R5R6uo1ui1采用ui1单端输入，uo1单端输出时的增益Au12.主放大级

(Rc//RLRL(P//）122

RbrbeR1rbe本级放大器采用一级PNP管的共射放大电路。由于本实验电路是采用直接耦合，各级的工作点互相有影响。前级的差分放大电路用的是NPN型晶体管，输出端uo1处的集电极电压Uc1已经被抬得较高，同时也是第二级放大级的基极直流电压，如果放大级继续采用NPN型共射放大电路，则集电极的工作点会被抬得更高，集电极电阻值不好设计，选小了会使放大倍数不够，选大了，则电路可能饱和，电路不能正常放大。对于这种情况，一般采用互补的管型来设计，也就是说第二级的放大电路用PNP型晶体管来设计。这样，当工作在放大状态下，NPN管的集电极电位高于基极点位，而PNP管的集电极电位低于基极电位，互相搭配后可以方便地配置前后级的工作点，保证主放大器工作于最佳的工作点上，设计出不失真的最大放大倍数。

采用PNP型晶体管作为中间主放大级并和差分输入级链接的参考电路，其中T4为主放大器，其静态工作点UB4、UE4、UC4由P1、R7、P2决定。

差分放大电路和放大电路采用直接耦合，其工作点相互有影响，简单估计方式如下：，UC4VEEIC4RP2 UE4VCCIE4R7，UB4UE4UonUE40.7（硅管）由于UB4UC1，相互影响，具体在调试中要仔细确定。此电路中放大级输出增益AU23.输出级电路

输出级采用互补对称电路，提高输出动态范围，降低输出电阻。

其中T4就是主放大管，其集电极接的D1、D2是为了克服T5、T6互补对称的交越失真。本级电路没有放大倍数。

四、测试方法

用Multisim仿真设计结果，并调节电路参数以满足性能指标要求。给出所有的仿真结果。

电路图如图1所示

uo2Rc uo1Rbrbe

仿真电路图

图1 静态工作点的测量：

测试得到静态工作点IEQ3，IEQ4如图2所示，符合设计要求。

图2 静态工作点测量

输入输出端电压测试：

测试差分放大器单端输入单端输出波形如图3，输入电压为VPP=4mV，输出电压为VPP=51.5mV得到差分放大器放大倍数大约为12.89倍。放大倍数符合要求。

图3 低电压下波形图 主放大级输入输出波形如图4

图4 主放大级输入输出波形图

如图所示输入电压为VPP=51.5mV，输出电压为VPP=6.75V放大倍数为131.56倍。整个电路输入输出电压测试如图5

图5 多级放大电路输入输出波形图

得到输入电压为VPP=4mV，输出电压为VPP=4.29V，放大倍数计算得到为1062倍 实验结论：

本电路利用差动放大电路有效地抑制了零点漂移，利用PNP管放大级实现主放大电路，利用互补对称输出电路消除交越失真的影响，设计并且测试了多级放大电路，得到放大倍数为1000多倍，电路稳定工作。