实验五 晶体管放大器频率响应.docx

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实验五晶体管放大器频率响应

实验五晶体管放大器频率响应

实验目的：

1.熟悉仿真软件MULTISIM的使用，掌握基于软件的电路设计和仿真分析方法；

2.熟悉POCKETLAB硬件实验平台，掌握波特图功能的使用方法；

3.通过软件仿真和硬件实验验证，掌握晶体三极管放大器的上下限频率及通频带概念。

实验预习：

电路如图5-1所示。

1.计算该放大器的中频电压增益Av=-30.537

2.计算

和

以及通频带BW.

图5-1晶体三极管放大器频响电路

解：

29.5k

BW=5.305-0.1358K=5.1692K

实验内容：

一．NPN管放大器仿真实验

1.放大器幅频和相频仿真

幅频和相频仿真曲线图如下所示

表5-1：

晶体三极管放大器频率特性

计算值

仿真值

测试值

放大器增益Av（dB）

-30.537

-30.6839

-30.24

下限频率

（HZ）

135.8

144.9741

141.40

上限频率

（HZ）

5.305k

5.7288k

5.7762k

通频带BW（HZ）

5.1692k

5.5838k

5.6348k

2.放大器瞬态仿真:

注意输入输出波形与相位之间的关系，并将相位与AC仿真结果对比，理解放大器的频率响应。

各频率仿真所得波形如下

低频区：

50HZ

中频区：

2kHZ

高频区：

10kHZ

表5-2：

不同频率输入信号时放大器增益值

电压增益Av

低频区f=50HZ

中频区f=2kHZ

高频区f=10kHZ

仿真值

-19.663

-30.310

-24.372

测试值

-21.27

-30.527

-24.871

观察其相位可以发现，在中频区输入输出波形的相位差最大。

低频区和高频区相位差较小。

在低频区输入波形相位超前于输出波形，高频区输出波形超前于输入波形，中频区输入输出波形几乎反相。

二．NPN管放大器频响硬件实验

1.电路连接

2.直流测试

3.波特图测试

测得的波特图如下所示：

4.瞬态波形测试

说明：

当将输入频率改为50HZ时，硬件输出波形有误，增益计算也相差很大。

10kHZ

2kHZ

50HZ

三．PNP管放大器仿真实验

1.放大器幅频和相频仿真

设计的电路图如下：

仿真所得的幅频和相频曲线如下：

2.放大器瞬态仿真

表3-5：

不同频率输入信号时放大器输入输出波形

低频区f=50HZ

中频区f=2kHZ

高频区f=10kHZ

四．PNP管放大器硬件实验

1.搭试电路

2.直流测试

3.波特图测试

图5-8：

PNP管幅频和相频曲线图

4瞬态波形测试选取表5-2中的三个频率

低频区f=50HZ

中频区f=2kHZ

高频区f=10kHZ

图5-9PNP管放大器瞬态波形测试图

观察其相位可以发现，PNP的输入输出波形的相位关系仍满足NPN管的相位分布规律。