EDA设计(Ⅰ)仿真实验报告

1、南京理工大学EDA设计（）实验报告作者:学 号：91211学院(系):自动化学院专业:自动化实验日期：2014年10月20日至24日 2014 年 10 月目 录实验一 单级放大电路的设计与仿真实验二 差动放大电路的设计与仿真实验三 负反馈放大电路的设计与仿真实验四 阶梯波发生器电路的设计设计一单级放大电路设计一、 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20kHz，峰值5mV ，负载电阻1.8k，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： 电路静态工作点值； 三极管的

2、输入、输出特性曲线和b 、 rbe 、rce值； 电路的输入电阻、输出电阻和电压增益； 电路的频率响应曲线和fL、fH值。二、 实验过程1.实验原理图2.实验状态测试图(a)饱和失真 失真原因：静态工作点Q电压值设置偏低，Q点偏左。此时静态工作点:Ic=5.866mA Ib=162.826uA Uce=105.84mV(b)截止失真失真原因：静态工作点Q电压值设置的过高,Q点偏右。此时静态工作点Ib=8.308uA Ic=1.532mA Uce=8.929V 3.在正常放大状态下测试（a）正常放大电路静态工作点测量值ib=44.779uA ic=5.545mA Uce=0.866v =ic/i

3、b=123.82 (b) 利用输入特性曲线求RbeRbe=dx/dy=1/（1.415m）=0.707k(c)利用输出特性曲线求RceRce=dx/dy=1/（548.2092u）=1.824k（d）求放大倍数实验放大倍数实验放大倍数 Au=-293.778mV/3.535mV=-83.106=123.82理论值Au=-（Rc/Rl/Rce）/Rbe=-123.82 (1k/1.8k/1.824k)/ 0.707k =-83.246误差分析,相对不确定度E=|83.246-83.106|/83.246=0.17%（e）测量输入电阻和输出电阻1) 利用万能表法测量输入电阻输入电阻测量值R=353

4、5/8.42=419.83理论值R=Rb1/Rb2/Rbe=1.8k/2k/0.707k=404.86误差分析：相对不确定度E=|419.83-404.86|/404.86=3.70%2) 利用万能表法测量输出电阻输出电阻测量值Ro=3.535m/5.441u=0.65k理论值Ro=Rc/Rce =1k/1.824k=0.646k误差分析：相对不确定度E=|0.65-0.646|/0.646=0.62%4.电路的幅频和相频特性图fL=2.69kHz; fH=1.13MHz分析实验结果第一个实验刚开始做很艰难，很多知识都忘记了，一边翻书一边做的，然后回头看时发现，电路刚开始就失真了，又重做的。这

5、次做感觉简单多了，实验误差也很小，都在误差范围以内。主要是经过了多次思考和下面实验的总结，已经懂得了各元件的作用和软件的应用。对于动手性的实验，其实并不难，多多练习，反复思考，就能做好了。设计二差动放大电路设计一、 实验要求1. 设计一个带射极恒流源的差动放大电路，要求负载5.6k时的AVD 大于50。2. 测试电路每个三极管的静态工作点值和b 、 rbe 、rce值。3. 给电路输入直流小信号，在信号双端输入状态下分别测试电路的AVD、AVD1、 AVC、 AVC1值。二、实验过程（1）差动放大电路原理图(2)电路每个三极管的相关数值1、对于三极管Q1和Q2静态工作点：Ic=751.0139

6、uA Ib=2.73933uA Uce=8.085v=Ic/Ib=274.16 Rbe=dx/dy=1/103.2495u=9.685kRce=dx/dy=1/49.2389u=20.30k2、对于三极管Q3静态工作点 Ic=1.5075mA Ib=4.87598uA Uce=9.86807vRbe=dx/dy=1/210.7832u=4.744kRce=dx/dy=1/85.689u=11.67k(3) 双端输入直流小信号时电路1、差模Vid=20mV时，双端差模增益Avd值Avd=1087/20=-54.35Avd(理论)=- (Rc/RL2/Rce)Rbe=-274.16(10k/5.6

7、k2/20.3k)9.685k =-55.9误差=|55.9-54.35|55.9×100%=2.77%差模Vid=20mV时，单端差模增益Avd1值Avd1=(3.054-2.314)/20e-3=37Avd1(理论)= -(Rc/Rl2)2Rbe =30.962误差=|37-30.962|/37=21%2、共模Vic=10mV时，双端共模增益Avc值Avc=0共模Vic=10mV时，单端共模增益Avc1值Avc1=-189.343u/20m=-9.47e-3Ro=(15-0.59480)/1.5075m=9.556kAvc1(理论)=-（Ro/RL2/Rce）Rbe+(1+)2R

8、o=-10.2e-3与实验值-9.47e-3比较，处于同一数量级。设计三负反馈放大电路设计一、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(峰值1mv) ，负载电阻3.9k，电压增益大于400。2. 给电路引入电压串联负反馈：Ø 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。Ø 改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。二、实验过程（1）电路图（2）放大倍数一级放大倍数Au1=6.2二级放大倍数Au2=34全组放大倍数Au=402（三）相关参数测量1， 负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻（1） 负反馈接入前a， 接入

9、前电路放大倍数Au=402.14b， 接入前电路输入电阻R=999.962-128.458128.468×1k=6.78kc， 接入前电路输出电阻R=999.962-511.007511.007×3.9k=3.73k（2） 接入后a， 接入后电路放大倍数Au=27.577b， 接入后电路输入电阻R=999.962-30.54330.543×1k=30.739k c， 接入后电路输出电阻R=999.962-967.482967.482×3.9k=130.932， 验证Af1/FAvf=Vo/Vi，F=Vf/Vo，要验证Af1/F,即需验证VfVi。Vi=9

10、99.962uV，Vf=988.675uV，在排除系统误差后，需验证的结论成立。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输入信号的幅度。（1） 负反馈接入前输出开始出现失真时输入信号的幅度（a） 负反馈接入前频率特性fL=474.78Hz fH=75.81kHz（b） 负反馈接入前输出开始出现失真时输入信号的幅度Ui=6.9mV（2） 负反馈接入后频率特性（a） 负反馈接入后频率特性 fL=67.74HzfH=4.78mHz （b） 负反馈接入后输出开始出现失真时输入信号的幅度Ui=101mV三、实验结果分析负反馈引入情况放大倍倍数Av输入电阻()输出电阻()f

11、L(Hz)fH(Hz)出现失真时信号幅度(mV)引入前402.146.78k 3.73k474.7875.81k6.9引入后27.5830.74k13067.744.78m101设计四阶梯波发生器设计实验组员：桑浩一、实验要求1. 依据参考电路，设计一个能产生周期性阶梯波的电路，要求生成的阶梯波周期14ms，输出电压范围-9V，0V，阶梯个数6个。 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。 二、实验过程（1）实验电路图(2)测试波形a. 方波发生器b. 微分电路c. 限幅电路d. 比较器e.最终电路图最终波形展示三、 工作原理首先由方波发生器产生方波，利用微分电路对所产生的方波进行微