《EDA实验报告》word版.doc

EDA设计（）院系： 电子工程与光电技术学院姓名： 陈晓慧学号： 0704220102指导老师：傅文红 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。二 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(幅度1mV) ，负载电阻5.1k，电压增益大于50。2. 调节电路静态工作点(调节电位计)，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加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ，调节电路使输出不失真，测试此时的静态工作点值。测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益。4测电路的频率响应曲线和fL、fH值。三 实验原理电路图： 电压增益为68，符合要求。四 实验步骤：（1）饱和失真 调节电位器使之达1%，用仿真分析方法DC Operating Point 进行分析，得到该状态静态工作点的数据及其输出波形图如下。静态工作点为Vce=3.55491-3.46055=0.09436V Ic=1.705mA Ib=68.963uA （2）截止失真调节电位器为60%。用仿真分析方法DC Operating Point 进行分析，得到该状态静态工作点的数据及其输出波形图如下。此时静态工作点为 Vce=11.3784V Ic=1.201uA Ib=6.605nA失真原因：静态工作点设置太低。（3）调节电位器为4%，达最大不失真状态。用仿真分析方法DC Operating Point 进行分析，得到该状态静态工作点的数据及其输出波形图如下。静态工作点为 Vce=4.78136-2.84444=1.93692V Ic=1.41578mA Ib=6.80311uA （4）测量输入输出电阻）测量输入电阻。电路图如下：由图中数据得R入=16.82）测量输出电阻。电路图如下：由图中数据可得：R出=2.63K（5）测量电路的电压增益。电路图如下：如图中数据知电压增益为Au=67.9.（6）测量电路的频率特性曲线。曲线图如下，由图中数据得到下限频率fL=615.0586Hz 上限频率fH=28.9942MHz五 分析实验结果 由公式 ，Ro =Rc及易求得理论计算值为Au=75，误差为9.3%。R出=2.7K，误差为2.6%。R入=18，误差为8.5%。产生误差的原因，因分析有如下几点：实验中所用的器件为实际仿真器件，有其误差波动范围。所用电表不是理想电表，有内阻产生误差。软件不够稳定，自身也会产生误差。实验者近似读数时产生误差。总得来说，误差的产生在预想中，也在接受范围内。 实验二 负反馈放大电路的设计与仿真一 实验目的：1.掌握电压串联负反馈对电路的影响。二 实验要求：1. 设计一个阻容耦合两级电压放大电路，要求信号源频率10kHz(幅度1mv) ，负载电阻1k，电压增益大于100。2. 给电路引入电压串联负反馈，并分别测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。三 实验原理图： 电压增益为146，大于100，符合要求。 四 实验内容：（1）测量负反馈接入前后电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻，并验证A uf1/F负反馈接入电路前放大倍数由图1所示得Au=146.34负反馈接入电路后放大倍数由图2所示得Auf=2.94由Auf=Au/(1+Au*F),得F3.4，所以A uf1/F图 1 未接负反馈图2 接入负反馈测量接负反馈前后的输入电阻，输出电阻 由图3得负反馈接入前 Ri=6.27K 由图4得负反馈接入前Ro=4.81 K 由图5得负反馈接入后Rif= 6.67 K 由图6得负反馈接入后Rof=4.74 图 3 测量接负反馈前输入电阻 图4 测量接负反馈前输出电阻图 5 测量接负反馈后输入电阻 图6 测量接负反馈后输出电阻（3）负反馈接入前后电路的频率特性和fL、fH值，以及输出开始出现失真时的输入信号幅度。负反馈接入前频率特性，如图所示。 其中fL=922.2Hz fH=252.3KHz接反馈前的频率特性图接入负反馈后频率特性，如图所示其中fLF=17.03Hz fHF=21.71MHz接入负反馈后的频率特性图输出开始出现失真时的输入信号幅度。接入负反馈之前改变输入信号的幅度，当ui=100mv 开始出现失真。如图7所示：接入负反馈之后改变输入信号的幅度，当ui=230mv时，出现失真。如图8所示未接负反馈时信号为100mV时输出波形接负反馈后信号为230mV时输出波形五分析实验结果通过对引入负反馈前后的各项数据对比，得出结论：引入电压串联负反馈可以使放大倍数减小、输入电阻增加、输出电阻减小、减少非线性失真、展宽通频带。实验三 阶梯波发生器的设计与仿真一 实验目的：1掌握阶梯波发生器电路的工作原理。2学习复杂的集成运算放大电路的设计。二 实验要求：1. 设计一个能产生周期性阶梯波的电路，要求阶梯波周期在20ms左右，输出电压范围10V，阶梯个数5个。(注意：电路中均采用模拟、真实器件，不可以选用计数器、555定时器、D/A转换器等数字器件，也不可选用虚拟器件。)2. 对电路进行分段测试和调节，直至输出合适的阶梯波。3. 改变电路元器件参数，观察输出波形的变化，确定影响阶梯波电压范围和周期的元器件。三 实验步骤1 设计方波发生器，电路原理如图所示。仿真得到方波发生器的输出波形如图所示。2在方波发生器的输出端接电阻和电容组成的微分电路如图所示，可以得到尖脉冲波形如图所示。3设计限幅电路，将负半周的尖脉冲滤除掉。利用二极管的单向导电性来进行限幅，电路如图所示。输出的单边尖脉冲如图所示。4设计积分累加电路，用集成运放组成的积分电路实现积分累加，在前面电路的基础上连接积分累加电路如图，打开仿真开关，得到积分累加的输出波形如图所示。5设计周期阶梯波，在4的基础上加上电压比较器和开关控制电路，就组成了完整的阶梯波发生电路。从图中可以读出周期性阶梯波的周期为20ms左右，电压变化范围约为10V，阶梯个数为5个。符合要求。6 分析各个电路的输出波形，可以发现改变C1和R6可以改变阶梯波的周期改变电路中的R2 C3可以改变阶梯波的每个阶梯的高度，即阶梯波的幅度。四 实验总结整个实验过程是先由整体化为局部：将整个电路模块化，先将每个模块的功能实现。再将局部整合，再调节相应的参数，从而实现整体功能。实验中所需参数的选择就