实验一共射放大器分析与设计.docx
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实验一共射放大器分析与设计
实验一共射放大器分析与设计
一、实验目的
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。
图1
二、实验步骤
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。
3、请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。
4、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。
5、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、100KHz、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。
）
三、实验内容
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。
Q1管Ube=V3-V5=0.61887V，Ubc=V3-4=-6.1471V，Uce=V4-V5=6.76597V
可以判断Q1管工作在放大状态
2、详细说明测量输入电阻的方法（操作步骤），并给出其值。
按图连接电路，测量Q1b极对地的电压Ui与流过Q1b极的电流Ii；
则输入电阻Ri=Ui/Ii；
输入电阻
3、详细说明测量输出电阻的方法（操作步骤），并给出其值。
按图连接电路，将左侧输入源短路，去掉负载RL；
在负载位置加入合适电压源；
测量测试电压Uo与流过电压源的电流Io；
则输出电阻Ro=Uo/Io；
在本实验中
；
4、详细说明两种测量幅频、相频特性曲线的方法（操作步骤）。
（1）用软件提供的仪器仪表测量幅频相频特性曲线
按图连接电路，在电路中添加波特测试仪，IN+接电源正极，OUT+接负载正极，IN-与OUT-均接地；
运行交互仿真，打开波特仪仪表；
通过切换幅值、相位模式或打开图示仪观测幅频相频曲线；
（2）利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线
打开分析与仿真菜单，选择交流分析选项，设置合适参数，如图；
在输出选项卡中添加V
（1）；
运行交流分析仿真，观察结果；
5、根据得到的幅频特性曲线，利用作图器的标尺功能，指出该电路的fL和fH（3dB）。
由图可得，最大幅值AMAX=16.68dB，A=AMAX-3=13.68dB
找到对应fL=103.2497Hz，fH=3.9557MHz
6、将得到的30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点的输入和输出关系和刚才得到的幅频、相频特性曲线对比，你有何看法？
（1）30Hz
增益A=15.834/14.142=1.120
（2）1kHz
增益A=150.775/13.937=10.818
（3）100kHz
增益A=150.712/13.887=10.852
（4）4MHz
增益A=16.550/14.010=1.181
（5）100MHz
增益A=0.662/14.031=0.047
通过分析比较实验结果可以发现，当输入低频信号时电路增益很小，当输入中频信号时电路增益比较大而且稳定，当输入高频信号时电路增益也会明显下降。
这表现为带通特性且与幅频特性曲线相似。
四、实验分析
1、试改变原电路中某些电阻的阻值，以达到改变静态工作点的目的。
并分别使电路产生截止失真和饱和失真，给出这时的电路原理图及其元件值。
试利用直流工作点分析来说明产生这种现象的原因
（1）截止失真
实验电路图如下
截止失真现象如图
直流工作点仿真结果如图
此时Ube=V2-V3=0.569V，Ubc=V2-V7=-10.289V，Uce=V7-V3=10.858V
可见此时Ube比正常工作时要小，这时静态工作点设置太低，发射极易反偏，输出易进入截止区，输出波形上部失真，此时造成截止失真。
（2）饱和失真
实验电路图如下
饱和失真现象如图
直流工作点分析结果如下
此时Ube=V2-V3=0.655V，Ubc=V2-V7=-0.052V，Uce=V7-V3=0.707V
可见此时Ubc很接近0，这时静态工作点设置太高，集电极易正偏，输出易进入饱和区，输出波形下部失真，此时造成饱和失真。
2、请分析并总结仿真结论与体会。
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