EDA实验1.docx

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EDA实验1

南京理工大学

EDA设计（Ⅰ）

实验报告

实验一单级放大电路的设计与仿真

一、实验目的

1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz（峰值10mV），负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。

2.调节电路静态工作点（调节电位计），观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。

3.调节电路静态工作点（调节电位计），使电路输出信号不失真，并且幅度尽可能大。

在此状态下测试：

1电路静态工作点值；

2三极管的输入、输出特性曲线和、rbe、rce值；

3电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；

4电路的频率响应曲线和fL、fH值。

二、实验要求

1.给出单级放大电路原理图。

2.给出电路饱和失真、截止失真和不失真且信号幅度尽可能大时的输出信号波形图，并给出三种状态下电路静态工作点值。

3.给出测试三极管输入、输出特性曲线和、rbe、rce值的实验图，并给出测试结果。

4.给出正常放大时测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图，给出测试结果并和理论计算值进行比较。

5.给出电路的幅频和相频特性曲线，并给出电路的fL、fH值。

6.分析实验结果。

三、实验步骤

实验原理如下：

图1.1单级放大电路原理图

饱和失真时波形：

所以，I（BQ）=7.37664uAI（CQ）=652.10746uA

U（BEQ）=0.62261VU（CEQ）=0.41607V

截止失真时波形：

此时静态工作点为：

所以，I（BQ）=2.28084uAI（CQ）=281054192uA

U（BEQ）=0.5854VU（CEQ）=5.76547V

不失真时波形：

此时静态工作点为：

所以，I（BQ）=5.25453uAI（CQ）=547.98776uA

U（BEQ）=0.61326VU（CEQ）=1.75406V

测试三极管输入特性曲线实验图

由以上数据可得r（be）=dx/dy=1.67KΩ

测试三极管输出特性曲线的实验图：

测β的数据：

β=Ic/Ib=1042.88

由公式

得，r（ce）=11.7647/581.8782*10^6=3.0328KΩ

不失真时测输入电阻：

所以，Ri（测）=4.1545kΩRi（理）=38//20//6.45=4.311KΩ

相对误差E=（4.311-4.1545）*100%/4.1545=3.767%

不失真时测输出电阻：

所以，Ro（测）=4.933kΩRo（理）=R3=5.0kΩ

相对误差E=（5.0-4.933）/5.0=1.431%

最大不失真时测电压增益：

所以，Av（测）=-54.23Av（理）=-β（R4//RL）/r（be）=-50.145

相对误差E=8.4%

幅频和相频特性曲线：

所以，f（L）=80.9946Hzf（H）=5.8201MHz

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实验结果分析

本次实验的关键在于各元件参数的选取，所以在实验参数选取之前根据实验要求进行理论计算，算出所需数值的大概范围，这样就能较快的得到较为准确的实验结果，顺利实验完成实验。

实验采用带射极偏置电的共射极放大电路，在两个射极电阻之间为滑动变阻器，这样设计的目的是便于调节电路使之出现饱和失真和截止失真。

对电路的频响特性分析可知，放大电路的耦合电容式引起低频响应的主要原因，下限截止频率主要由低频时间常数中较小的一个决定，三极管的结电容和分布电容是引起高频响应的主要原因，上限截止频率主要由高频时间常数中较大的一个决定。