EDA(一)实验报告

1、EDA设计（）班级：学号：姓名：指导老师：摘要通过本次实验学习和训练，熟练掌握基于计算机和信息技术的电路设计和仿真方法。要求：1.熟悉Multisim软件的使用，包括电路图编辑、虚拟仪表的使用和掌握常见电路的分析方法。2.能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握EDA设计的基本方法和步骤。Multisim常用分析方法：直流工作点分析、直流扫描分析、交流分析。掌握设计电路参数的方法。复习巩固单级放大电路的工作原理，掌握静态工作点的选择对电路的影响。了解负反馈对两级放大电路的影响，掌握阶梯波的产生原理及产生过程。关键字：电路 仿真 Multisim 放大电路 负反馈 阶梯波目

2、录实验一 单级放大电路的设计与仿真.实验二 负反馈放大电路的设计与仿真.实验三 阶梯波发生器的设计与仿真.实验一：单级放大电路的设计与仿真一、实验内容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。二、实验要求：1.给出单级放大电路原理图。2.给出电路

3、饱和失真、截止失真和不失真时的输出信号波形图，并给3.出三种状态下电路静态工作点值。4.给出测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图，给出测试结果并和理论计算值进行比较。5.给出电路的幅频和相频特性曲线，并给出电路的fL、fH值。分析实验结果。三、实验过程1、单级放大电路原理图2、不失真时的波形图 不失真时的静态工作点Uce=7.09357-2.77295=4.32062>1(伏)=613.368/2.907=210.99693、截止失真时的波形图 截止失真时的静态工作点Ic、Ib近似为零 Uce=11.64659-0.19973=11.44686(近似为11伏)4、饱和失真时的波形图

4、饱和失真时静态工作点Ib、Ic远远大于正常工作时的值Uce=Uc-Ue=4.78168-4.72394=0.057745、测输入电阻原理图Ri实际=707/0.126=5.61kRi理论=5.79k误差为（5.79-5.61）/5.79=3.1%6、测输出电阻原理图Ro实际=707000/91.953=7.69kRo=RcRo理论=8.00k误差为（8-7.69）/8=3.8%7、测电压增益原理图Au实际=50.699/0.707=71.71Au理论=70.75误差为（71.71-70.75）/70.75=1.4%8、不失真时的幅频特性由上图可得fL=387.2Hz fH=12.90MHz4、

5、 实验结果分析1、 实验结果的误差都在5%以内，本次实验比较成功。误差比较小时因为仿真时不存在偶然性误差和操作错误，但是因为主要元件用的仍然是实际元器件，所以仍存在较小误差。2、在实验参数设置时，首先要明确静态工作点是否合理，然后才做其它测量工作。开始时我用的是1µF的电容误差较大后来改用10µF的电容后误差减小，说明电容的大小可以影响会交流参数的准确性。 实验二1、 实验内容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

6、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。二、实验要求1.给出两级放大电路的电路原理图。2.对电压串联负反馈电路，还需给出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。3.对电压串联负反馈电路，给出负反馈接入前后电路的放大倍数、输入和输出电阻，并验证AF约等于1/F（选做）。3.分析实验结果。三、实验过程1、负反馈接入前电路图负反馈接入后电路2、反馈接入前的输入电阻 负反馈接入后的输入电阻Ri=707.103/0.348583=2.028k Ri=707.08/0.045=15.771k 3、反馈接入前的输出电阻Ro=706.479/0.3

7、03=2.32k负反馈接入后的输出电阻Ro=707.106/2.661=0.27k4、负反馈接入前的频率特性fL=289.9423Hz fH=224.7806kHz负反馈接入后幅频相频特性fL=81.20Hz fH=4.30MHz5、负反馈接入前的放大倍数 负反馈接入后的放大倍数 Au=178.589/491.883=363.07 Au=16.016/0.780=20.56、负反馈接入前输出开始出现失真时信号幅度为1.2mV负反馈接入后的输出开始出现失真时的输入信号幅度为20mV7、验证A=1/F1/F=279.88/13.917=20.11Af=279.88/14.142=19.79误差为（

8、20.11-19.79）/19.79=1.6%四、实验结果分析1、加入串联电压负反馈后输入电阻增大，输出电阻减小，通频带显著加宽，电压放大倍数减小。2、没加负反馈时1.2mV就会失真，加了负反馈后20mV才会出现非线性失真。因为引入了负反馈，静态工作点更加稳定，牺牲了电压放大倍数换取非线性失真的减小。实验三阶梯波发生器的设计与仿真1、 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

9、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、实验原理三、实验过程1、方波产生电路2、加微分电路后电路图3、加限幅电路后电路图波形图4、加积分后电路图波形图5、加入比较器、电子开关和振荡电路后的电路图波形图周期为19.916ms 误差为(20-19.916)/20=4.2%幅度为9.928V 误差为(10-9.928)/10=0.72%6、 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。（1）C1=25nF C1=50nF C1=100nF （2） C2=51nF C2=100nF C2=150nF（3） C

10、4=35nF C4=70nF C4=100nF (4)改变R1的值，基本不影响阶梯波的周期和幅度，波形不变。(5)R2=20k R2=39.2k R2=60k(6) R3=1k R3=12k R3=24k (7) R4=0.5k R4=1k R4=2k 波形都如下，R4阻值大小不影响阶梯波波形。(8) R5=0.5k R5=1k R5=2k(9) R6=5k R6=10k R6=20k (10) R7=1k R7=10k R7=100k （11） R8=2k R8=4.02k R8=8k 0 （12） R10=2k R10=4k R10=8k （13） R11=3k R11=6k R11=12

11、k （14） R12=2k R12=4k R12=8k （15） R13=0.5k R13=1k R13=4k 4、 实验结果分析1、影响阶梯波幅度的参数有：R11、R10、R122、影响阶梯波周期的参数有：R12、R13、R11、R10、R6、R2、R3、C2、C4、R4、R5、R7、R8这是因为幅度一定时，阶梯波的周期由方波的周期决定，而影响方波周期的为方波产生电路中的C1、R2、R3、R6而因为积分电路决定了阶梯的个数，所以R8、C4也影响其周期电压比较器决定了阶梯波的幅度，所以R11、R10影响其幅度 每个阶梯的幅度由 C2、C4、R4、R5、R7、R8决定实验总结通过本次试验，我熟悉了Multisim仿真软件的大致用法，掌握了三种电路的分析方法直流工作点分析、直流扫描分析、交流分析。基本可以运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握了EDA设计的基本方法和步骤。还