模拟电子技术实训报告.doc

电子技术课程设计报告姓 名 浦 航 学 号 201104170115 院 系 自动控制与机械工程学院 班 级 2011级电气一班 指导教师 王荔芳 冯维杰 2013 年 7月目 录一、目的和要求该课程设计是在完成电子技术的理论教学之后安排的一个实验环节。课程设计的目的是让学生掌握电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基础方法，培养学生的综合知识应用能力和实践能力，为今后从事本专业相关工程技术打下基础。这一环节有利于培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生全局考虑问题、应用课程知识的能力，对培养和造就应用型工程技术人才将起到较大的作用。二、任务和要求本次课程设计的任务是在教师的指导下，学习Multisim仿真软件的使用方法，分析和设计完成电路的设计和仿真。完成该次课程设计后，学生应达到的以下要求：1、 巩固和加深对电子技术2课程知识的理解；2、 会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料；3、 掌握仿真软件Multisim的使用方法；4、 掌握简单模拟电路的设计、仿真方法；5、 按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告，课程设计报告能正确反映设计的仿真结果。三、模拟电路的设计和仿真1、单管放大电路设计和仿真单 管 共 射 放 大 电 路 图a仿真电路 图c 仿真电路各表数据图c示波器输出波形 图1.1单管共射放大电路（1）理论分析1） 静态分析设三极管的，可得2）动态分析首先需要估算三极管的，根据以上对静态工作点的分析计算可得。可以认为，则所以（2）仿真1)测量静态工作点可在仿真电路中接入三个虚拟数字万用表，分别设置直流电流表或直流电压表，以便测得、和，如图1.1.（b）所示。电路仿真后，可测。2）观察输入输出波形图1.1（a）中的单管共射放大电路仿真后，可以从虚拟示波器观察到和的波形如图1.1.（c）所示。其中颜色浅的是，颜色深的是。有图可见，的波形没有明显的非线性失真，而且与的波形相位相反。3)测量、和将图1.1.（a）中的虚拟数字万用表分别设置为交流电压表和交流电流表。由虚拟仪表测得，当时，, ，则为了测量输出电阻，可图1.1（a）电路中的负载电阻开路，此时从虚拟仪表得,则。（3）理论计算与仿真结果对比将仿真结果和估算结果进行比较可得：静态工作点的集射电压、基极电流和集电极的电流仿真结果与估算结果之间的误差较小，在动态分析中放大倍数、输出电阻、输出电阻，仿真结果与估算结果的差值较小。2、功率放大电路设计和仿真OTL甲乙类互补对称电路图a仿真电路图b仿真电路各表数据图c波形图图2.1 OTL甲乙类互补对称电路1）理论分析在OCL互补对称电路中，当忽略时，,（2）仿真在Multisim中构建复合管OCL甲乙类互补对称电路如图3.2.1（a）所示，电路中VT1的型号为ZTX614，这个是由两个NPN三极管组成的复合管。VT2的型号为ZTX705，是由两个PNP三极管组成的复合管。现在负载电阻。1）利用Multisim的直流工作点分析功能测量电路的静态工作点，结果如下：此时，,。2）加上正弦波输入电压，利用虚拟示波器可观察和的波形如图3.2.1（b）所示。3）在输出波形基本不失真的情况，可测得当时，最大输出电压,则最大输出功率为（3）理论计算与仿真结果对比3、差分放大电路的设计和仿真长尾式差分放大电路图a仿真电路图b仿真电路个表数据值图c仿真电路波形图（1）仿真在Multisim中构建恒流源式差分放大电路如图3.3.1所示，其中三极管的，调零电位器的滑动端调在中点。1）利用Multisim的直流工作点分析功能测量电路的静态工作点，结果如下：可得 (对地) (对地)则2）加上正弦输入电压，由虚拟示波器可看到与反相，与同相3)当时，利用虚拟仪表得，则在两个三极管的集电极之间接上一个负载电阻，此时可测得。前面已测得当负载电阻开路时,则4、两级反馈放大电路电压串联负反馈放大电路图a仿真电路图b 仿真电路各表数据图c仿真电路波形图d反馈的两级放大电路各输出电阻图4.1电压串联负反馈放大电路（1）仿真电路分析 1）将开关K断开，电路中暂不引入级间反馈。 利用Multisim的直流工作点分析功能，测量无极间反馈时两级放大电路的静态工作点，分析结果图d所示。可见：加上正弦输入电压，利用虚拟示波器可观察到第一级输出电压波形与输入电压相反，而第二级输出电压波形与输入电压同相。两个放大级的输出波形均无明显的非线性失真，如图c所示。当时，利用虚拟仪表可测得。可见，无极间反馈时，两级放大电路总的电压放大倍数为； 由虚拟仪表测得，如图b所示当时，则无极间反馈时放大电路的输入电阻为：将负载电阻RL开路，测得，则放大电路无极间反馈时的输出电阻为5、集成运算放大电路积分电路图a仿真电路图b仿真电路各表数据图c仿真电路输入输出波形图5.1集成运算放大电路（积分电路）（1）仿真在Multisim中构建基本积分电路电路图如图3.5.1（a）所示。在积分电路的输入端加上有效值为0.5V，频率为50Hz的正弦电压；由虚拟示波器可看到积分电路的输入、输出波形如图3.5.1（b）所示。图中颜色较浅的是输入波形，颜色较深的是输出波形。由波形图可见，输出电压是一个人余弦波，输出电压的相位比输入电压的相位领先。6、波形发生器应用的测量电路图图a仿真电路 图b仿真电路波形图图6.1三角波发生电路（1）仿真分析在Multisim中构建三角波发生电路如图6.1（a）所示。（1） 由虚拟示波器可观察到电路的输出波形为三角波，而前一级滞回比较器的输出波形为矩形波，如图6.1（b）所示。（2） 从虚拟示波器上可测得，三角波的幅度为Uom=9.5V，震荡周期T=9ms7、串联型晶体管稳压电路单相桥式整流电路图a仿真电路图b仿真电路各表数据图c仿真电路工作波形图7.1单相桥式整流