实验一单级放大电路的设计与仿真.docx

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实验一单级放大电路的设计与仿真

实验一单级放大电路的设计与仿真

一、实验目的

1.掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法；

2.掌握放大电路的动态参数的测试方法；

3.观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。

2、实验要求

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，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、在正常放大状态下测试：

①电路静态工作点值；

②三极管的输入、输出特性曲线和β、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。

三、实验步骤

1、单级放大电路原理图

图1-1单级放大电路原理图

2、电路饱和失真输出电压波形图

调节电位器的阻值改变静态工作点，当电位器的阻值为0%R7时,显示饱和失真的波形如下，如图1-2所示，电路出现饱和失真时的波形，图1-3是所对应的静态工作点值。

结合图1-1可以计算出静态工作点的各个参数：

图1-2饱和失真输出电压波形图

图1-3饱和失真的静态工作点值

结合图1-1可以计算出静态工作点的各个参数：

UBEQ=0.65881VUCEQ=0.08763V

IB=148.03287μAIC=2.97430mA

3、截止失真输出电压波形图

当交流电压源为10mv时，电位器的阻值为90%R7时，显示截止失真图形如图1-4所示，图1-5所示的是电路处在截止失真状态下的静态工作点的值。

结合图1-1中的电路，可以计算出：

图1-4截止失真输出电压波形图

图1-5截止失真的静态工作点值

结合图1-1中的电路，可以计算出：

UBEQ=0.60331VUCEQ=10.31286V

IB=148.03287μAIC=2.97430mA

4、最大不失真输出电压波形图

调节滑动变阻器R7，并不断观察输出端示波器上的波形，在滑动变阻器划片位于45%的位置时可以得到最大不失真波形，如图1-6所示。

图1-7所示的即为所对应的静态工作点。

图1-6最大不失真波形图

图1-7最大不失真的静态工作点值

UBEQ=0.62723VUCEQ=7.88104V

IB=4.77564μAIC=1.04776mA

5、三极管特性测试

（1）输入特性曲线

rbe=△uBE/△iB=dy/dx≈9806Ω

（2）输出特性曲线

rce=△uCE/△iC=dx/dy=22594.6Ω

β=iC/iB=219.4

6、在最大不失真情况下电路基本参数测定

（1）放大倍数测定

图1-12所示的是电压放大倍数的测量电路。

由数据计算得Af=63.4

由电路1-1可得，放大倍数的理论值计算为Au=β（Rc||RL）/rbe=

图1-12电压放大倍数测量电路

（2）输入电阻的测定

图1-13所示的是输入电阻测量电路。

由数据计算得Ri=3350.7Ω

图1-13输入电阻测量电路

（3）输出电阻的测定

测量电路如图1-14所示。

由数据计算得：

R0=5555.7Ω

图1-14输出电阻测量电路

（4）频率特性仿真

下限频率fL=16.2923Hz，上限频率fH=1071.4Hz，通频带为1055.1077Hz。