开放式实验报告.docx

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开放式实验报告

开放式电子电路实验

实验报告

2012-2013第一学期

1、实验目的

1、为了加强对三极管放大电路的了解，实现一定功能的放大器的设计。

2、希望通过该实验来提高自己独立完成设计以及分析实验，解决试验中出现的问题。

3、同时更好地掌握放大器电路的原理，以及Multisim仿真软件的应用以及仿真与实际的差别。

2、实验内容

●放大器设计要求

1　信源内阻Rs=51千欧

2　输入信号频率20HZ--20KHZ

3　指定频带增益Av=3

4　负载阻抗Rl=200欧姆

5　在线动态V0=3Vpp

6　电源功耗30mv以下

7　增益不平坦度小于0.1dB

●实验器材

Multisim仿真软件

面包板

信号发生器

电阻以及电容器若干

示波器

3、设计思路及基本框架

1.采用两级放大电路来实现该放大器的设计，第一级采用如图一的射级偏置电路，实现一级放大，其倍数要大于等于3倍。

需要注意的是静态工作点的设置，保证波形不失真。

图1

2.二级放大采用共集电极放大电路即射级跟随器，如下图2，由于其增益小于等于1，所以一级放大电路的增益，才会大于等于3。

图2

3.最终将两个电路综合分析，达到设计要求。

最重要的是功率，增益，不平坦度的综合实现。

（考虑电容，电阻大小的影响）

四、设计过程及电路参数的分析

1.第一级放大电路设计

如下图所示，首先设置电路的静态工作点，分析如下：

R3>>rbe（约为300欧姆）

R1>>（1+β）R3

Vce=Vcc-IcRc-IERe’

Re’=Re

//Ce=Re//1/jwc1

|Av|=Vc/Vi=（Vc/VB）＊（VB/Vi）=Rc'/RB'-RB'/（Rs+Rc1+RB'）>3

RB'=（R1//R2//（1+β）Re’+rbe）

VB=RB'/（Rs+Rc1+RB'）ViV0=RL/（1/jwc2+RL）

电路图及仿真波形如下

在设计过程中，静态工作点调整，当发生截止失真时，调节R1，使减小（同时适当调节R2）；当发生饱和失真时，调节R1，使增大。

而调节R3的大小则可以改变电路的增益，调节的同时不能太大，这样会引起失真。

R4则设置的较低，对整个电路没有太大的影响。

2.加上二级放大电路后电路图及仿真波形

调节R6可以改变电源功率的大小，增大它，可以减小电源的功耗，减小它则可以增大电源的功耗。

同时增大到一定程度时会造成失真，所以学找适合的值很重要。

在设计时，为了使波形不失真，只能放弃功耗，造成功耗有一点大。

1.示波器

2.实验扫频仪

3.功率

4.信号发生器

五、面包板实验结果

f（HZ）

Vinp-p（v）

Av（v）

Voc失真Vin值（v）

20

1

2.48

1.18

100

1

2.50

1.15

1K

1

2.52

1.17

10K

1

2.52

1.15

20K

1

2.52

1.18

六、实验风险分析

实验仿真时已达到3倍的放大倍数，但是实际操作中倍数却小于3，可能是电源会消耗一部分的能量，再就是面包板可能也会或多或少的消耗一部分能量，或接触问题。

实际中肯定会产生一定的误差。

在实际应用中，耗能会稍微大一些，所以在使用之前一定要进行更改测试。

增益达不到三倍还是有一些风险的，所以电路还需要改进。

七、电路小节及结论

该放大电路中因为二级放大的倍数小于一，所以一级放大的倍数要大于3，这样才能保证整个电路的的放大倍数为3。

设计电路时，可以一个放大级一个放大级的设计，但是设计完成后要综合分析，对相应的参数进行修改，同时也要注意参数的值要与实际中的相对应。

设计的电路中器件不多，会节省一部分成本，但是功能不是很好。

八、实验心得

在这次的实验中，收获还是蛮多的，我通过这次实验更加巩固了我对放大电路的掌握，并能够设计出老师要求的电路，唯一遗憾的是没有达到功率的要求，实际操作中也没有调到应有的倍数，不过我掌握了失真的调节与修正。

还有最重要的是静态工作点的选取一定要严格计算，不然会出现饱和失真和截止失真，这样调节起来就麻烦了；在调解时，如果没有耐心是不会完成这次任务的，不仅要细心，还要有耐心。

虽然遇到过各种问题，但是解决问题的同时也是一种不断学习和进步的过程。

总之这次试验让我学到很多。