mutisim模擬部分實驗報告實驗一：共射放大器分析與設(shè)計

1、實驗一：共射放大器分析與設(shè)計1. 目的：（1）進一步了解multisim的各項功能，熟練掌握其使用方法，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。（2）通過使用multisim來仿真電路，測試如圖1所示的單管共射放大電路的靜態(tài)工作點、 電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸岀電阻，并觀察靜態(tài)工作點的變化對輸出波形的影響。（3）加深對放大電路工作原理的理解和參數(shù)變化對輸出波形的影響。（4）觀察失真現(xiàn)象，了解其產(chǎn)生的原因。2.實驗步驟及問題回答：（1）根據(jù)直流工作點分析的結(jié)果，說明管子工作狀態(tài)。毘路1（測試）直直流工作點分析ii1v(vcc)12.00000v(4)9.07343v(3)2 95332tv(5)2.33441tv(

2、6)0.00000tvo)0.00000kv1)0.00000tl(ccvcc)127708 m如圖中所示，基本共射放大電路中，基極電壓為2.95332,射極電壓為2.33441,集電極電 壓為9.07343v,經(jīng)分析ibq,icq,uceq后分析，可判定電路工作于放大狀態(tài)。（2）輸入電阻的測量如下圖:ac 1eoo92 004c1it1uf、10tn;vrrn oa ac1om電阻值 ri=7602/2.405=3161 q(3) 輸出電阻為 ro二300* (0. 638/0. 076-1)=2218 q(4) 兩種方法測量幅頻、相頻曲線采用放大電路的交流分析方法，單擊simulate菜單

3、屮的analysis命令，彈出ac analysis對 話框中，在其output variables標(biāo)簽中選定節(jié)點8進行仿真，然后在frequency parameters標(biāo) 簽中，設(shè)置起始頻率為10hz,掃描終點頻率為10ghz,掃描方式為十倍程掃描，單擊simulate 按鈕，仿真結(jié)果如下圖所示。直流工作點|直流工隹點|掃頻儀xbp1 |掃頻儀xbp1 |交流分析 交流分析|電路1101 -二 100m r、+10m -lm -1100? 2 -loo - d -200 10010kim100m10g頻率(hz)ac analysis$2x1811984yi47503x230368my24

4、6328dlx30367mdy-117.5120m1/dx3293059nl/dy85098min x1.0000max x10.00oogmin y194.1379dmax y77577利用波特圖儀所得的圖像如下圖： fifir作點i直流工作點i掃頻儀xbp1掃頻儀xbp1 i交流分析i交流分析電路150.00 -12.50 -75.00 -137.50 -200.00500.00? 10.00m100.0010.00k l.oom 100.00m.00g1.00720.00360.000-360.00-720.00500.00? 10.00m1.00100.0010.00k l.oom 1

5、00.00m.00g頻率(hz)（5）根據(jù)幅頻特性曲線:fl=124.61hz, fn=170.22mhz（6）失真分析：截止失真：q點過低，ic過小，增大r2可實現(xiàn)；飽和失真：q點過高。ic過大，減小r2可實現(xiàn)。（7）實驗體會：由于是第一次運用multisim進行仿真，所以花費的時間比較長，分析的時候經(jīng)常岀錯， 但是即便如此，仍比手工分析快了許多，所得到的結(jié)果也更為精確，可見電子分析的精確與 快速，相信隨著技能的熟練常握，今后進行電子分析與實驗一定會越來越快，更牢固地掌握 這個分析的好助手。multisim仿真具有很好的動態(tài)調(diào)試功能，通過改變有關(guān)參數(shù)的數(shù)值，可以快速觀察到 仿真結(jié)果，而且元件

6、的模型己經(jīng)確定，所以仿真不受實際干擾的影響。實驗二：射極跟隨器分析與設(shè)計1目的：通過使用multisim來仿真電路，測試如圖2所示的射隨器電路的靜態(tài)工作點、電壓放人倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻，并觀察靜態(tài)工作點的變化對輸入輸出特性的影響。電路如下:xbp12. 實驗步驟及冋題回答:(1) 直流分析如下圖，電路2 (測試) 直流工作點分析蘭流工作點分析1v(4)5316002v(3)12.00000tv(2)593590電路的工作各參數(shù)如上圖所示，uce=6.68400v, ube=0.61790vjb,lc,可得電路工作于放大狀 態(tài)。(2) 輸入內(nèi)阻 ri二 10000/1.027二9999 q(

7、3) 輸出電阻 ro=4700*(9.928/9.869-l)=28q(4) 波特圖儀測幅頻、相頻特性曲線（5）交流小信號分析測幅頻相頻特性:（6）分析電壓跟隨特性：電阻改變?yōu)閞i=lkohm,得到的輸岀電壓為uo=6.856mvo將輸出電阻改變?yōu)閞i=3kohm,得到的輸出電壓為uo=6.974mvc將輸出電阻改變?yōu)閞i=5kohm,得到的輸出電壓為uo=6.998mvc將輸出電阻改變?yōu)閞i=10kohm,得到的輸出電壓為uo=7.016mvo將輸出電阻改變?yōu)閞i=20kohm，得到的輸出電壓為uo=7.025mvo將輸出電阻改變?yōu)閞i=100kohm,得到的輸出電壓為uo=7.033mv。

8、將輸出電阻改變?yōu)閞i=1000kohm,得到的輸出電壓為uo=7.034mv。結(jié)論：由射極跟隨器的固有特性和以上分析結(jié)果可知：電阻越大，電壓跟隨特性越好；電 阻越小，跟隨特性越差；（7）實驗體會:了解到了電壓跟隨器的特性，對以后的電路設(shè)計有很大幫助； 進一步熟悉了 multisim的電路分析功能。實驗三：差動放大器分析與設(shè)計1目的：（1）通過使用multisim來仿真電路，測試如圖3所示的差分放大電路的靜態(tài)工作點、差模 電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。（2）加深對差分放大電路工作原理的理解。（3）通過仿真，體會差分放大電路對溫漂的抑制作用。電路圖:vccxbp12.實驗步驟及問題回答:（1）

9、直流工作點分析：電路3（測試） 直流工作點分析直濟工作戊分析1 11vfvcc)12.000002v(4)-11292723v(3)-11.27359tv(5)-585.02794 m5v(6)11.632006v(2)10 669327ifvl)-2.11748 u8l(ccvcc)-1.78g79m9v(7)10.5812110v(9)-2.11757m7tv®2.11748 mv(vee)-12 00000由圖可知，三極管q3、q4工作于飽和狀態(tài)，作為穩(wěn)定的直流源對上面的差分放大電路 qi、q2提供靜態(tài)工作電流，由節(jié)點電壓可分析其電流，而作為輸出的q2三極管，其 uce=11.

10、2v,ube=0.7v,因此其工作于放大狀態(tài)。（2）靜態(tài)工作電流0.722ma,如圖：(3 ) ri=20000/0.557=35.9k q ro=10000*(0.111/0.101-l)=990 q(4) 單擊simulate菜單中的analysis項下的transfer function命令,進行傳遞函數(shù)分析。在 傳遞函數(shù)分析設(shè)置參數(shù)分析的對話框中，選擇輸入源為直流電圧源，輸出接點為5,分析結(jié) 果如下所示。電路3transfer function*<eto-fey ototransfer function578409wltlnpuc impedance3452102koutput

11、impedance at v.906.97427由此可知差模輸入、單端輸出差模電壓放大倍數(shù)：avd=vo/vi=5.78409o輸出接點5的差模輸入電阻為rid二34.52102k q ；單端輸出電阻ro=9.78984kq ；(5) 交流小信號分析測幅頻、相頻特性曲線：交流小信號分析64 >zlul2510-.25-.50-75- 100 425-64.00004.0960k262.1440k頻率(hz)16.7772x11.0737g68.7195qaa16.7 刀 2m64.00004.0960k262.1440k頻率(hz)1.0737g68.7195（6）波特圖儀測幅頻.相頻特

12、性曲線:（7）溫度掃描:包路3（測試） 溫度掃描：10.7500 110.7000 h10.6500 10.6000 10.5500 10.500010.4500 10.4000 +05000000#1.0000m1.5000mtime由圖可知，隨著溫度的升高，輸出電壓的幅值在逐漸減小。（8）實驗體會： 通過應(yīng)用multisim的各種電路分析功能，我很好的認識到了差動放大電路的工作特性, 進一步熟悉掌握了 multisim的使用，收獲很大。實驗四：集成運算放大器應(yīng)用1目的：1. 了解集成運放的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部分功能、特點；2. 了解集成運放主要參數(shù)的定義，以及它們對運放性能的彫響。3. 掌握集成

13、運算放大器的正確使用方法；4. 掌握用集成運算放大器構(gòu)成各種基本運算電路的方法；5. 掌握根據(jù)具體要求設(shè)計集成運算放大電路的方法，并會計算相應(yīng)的元件參數(shù)；6. 學(xué)習(xí)使用示波器dc、ac輸入方式觀察波形的方法，掌握輸出波形的測量繪制方法。 電路圖：2 實驗步驟:(1) 按上圖搭建運放電路，觀測放大倍數(shù)，并通過調(diào)節(jié)反饋電阻r5來實現(xiàn)改變放大器的增益。交流放大倍數(shù)a=-r5/r7(2) 調(diào)整運放的直流工作點，分析輸出直流信號的幅度與參考電壓的關(guān)系。直流輸出電壓 uo=vdd/(r3+r4) xr3x (1+r5/r7)(3) 對電路進行溫度掃描，分析其溫度漂移特性如何。從圖上觀察，運放的抗溫漂能力很

14、強。（4）應(yīng)用ad817搭建積分器，微分器，射隨器電路。 積分器：12vxsc1a v* jv4/xfg1g： 玉.avgcij1ad817an12vr2 : 呱：微分器:(5)應(yīng)用ad817搭建減法器，要求有兩路信號輸入，經(jīng)過相減后輸岀，并寫出 減法器輸出電壓的表達公式。uo=(u-)-(u+)3 問題回答：(1) 大信號放大的特性與小信號放大特性的區(qū)別？小信號放大器在性能上主要關(guān)注輸入電阻，輸出電阻，增益，頻率響應(yīng)和非線性失真， 而大信號放大(功率放大)，主要要求安全，高效，在允許范圍內(nèi)不失真輸出所需信號功率， 未獲得大的信號功率，放大管就必須大信號運行。(2) 運放的重要指標(biāo)有哪些？開環(huán)差模增益、輸入阻抗，輸出阻抗，共模抑制比，失調(diào)電壓、失調(diào)電流、溫漂。(3) 運算放大器ad817本身的輸入輸出電阻是多少？對于整體運放電