模拟电路实验指导书

TOC\o"1-2"\h\z\u实验一基本共射放大电 实验二射极输出 实验三阻容耦合放大电 实验四负反馈放大电 实验五恒流源式差动放大电 实验六集成运算放大 实验七测量放大器的设 附录一Multisim简 实验一基本共射放大电一、实验目加深对基本共射放大电路放大特性的理解学习放大电路的静态工作点参数的测量方法了解电路参数对静态工作点的影响和静态调试方法学习放大电路交流参数的测量方法学习常用电子仪器的使用二、实验原1-11-2图1- 基本共射放大电 图1- 直流通 VCCUBE

(1-bIC

(1-

VCCRCIC

IB太小，导致静态工作点接近截止区；要消除截止失真，VCC的UCE小于1V，而且饱和深度越大，UCE越小；因此，也可以据UCE的大小来判断Ui的幅度。在实验中，电路元件参数的改变（如减小Rb、RC，增大VCC，都应以不超过三UOAU可以用下式来计算：U U

(RC//RL

(1-式中，rbe

I

(1-E其中，IE是三极管的射极静态电流，单位是毫安(mA)AU的绝对值也增大。三、实验内容与步RbVCC=12V，RC=2kΩ，Rb33kΩ、100kΩ、200kΩ、300kΩ、600kΩ。用万能表分别测量各个Rb阻值下的静态工作点参数将测量结果填入表1-1，并据UCE的1-RbUCERCVCC=12V，Rb=600kΩ，RC2kΩ、5.1kΩRC阻1-2中，确定三极管的工作状态。1- 2 RC增大时，UCEECUCERb=600kΩ，RC=2kΩ，VCC3V、6V、12VEC取不同值时UCE1-3。1- 36 1-3RbVc6V将信号发生器的输出信号调到f=1KHz，VP-P为500mV，接至放大电路的Us点，经过R1、R2衰减（100倍，Ui点得到5mV的小信号，观察UiUO端波形，－4图1- 小信号放大电RLUi=50mV可观察到（UO波形）1－5。小大四、实验报五、预习与思RLAU六、实验仪1111实验二射极输出一、实验目加深对射极输出器电路特性的理解熟练掌握放大电路静态工作点参数和动态参数的测量方法二、实验原UoUiUoUi图2-1

AUo

u u

RiRb//rbe(1)(Re//RL

(2-

RoR

//rbeRb//RS1

(2-Re引入了反馈而可能产生高频振荡，使输出信号受到干Re51~1000pF三、实验内容和步2-12-1。2-I eRL=1KBf=1KHz正弦波信号，调输入信号幅度(此时偏置RP不能再旋动)UiUL值，2-2中。2-A iULUO(RL=∞)。0则RV00VLVL2-3

2-R(V0 L测量放大电路输入电阻Ri（采用换算法A、BUS、Ui。 R

RR VS

VS2-4

2-R V/V 四、实验报RL五、预习与思RLRiRSRoRL六、实验仪1111实验三阻容耦合放大电一、实验目学习放大电路频率特性的测量方法观察电路元件参数对放大电路频率特性的影响巩固多级放大电路的有关理论知识二、实验原3-13-1

U

1(RC1//Ri2

（3- 其中，Ri2是后级放大电路的输入电阻，

Ri2Rb21//Rb22// //R'AU

（3-LL

RLf

（3-

1jfL/

（3-其中，fL

1jf/

（3-其中，fH AUAU1AU2AU3

（3- （3-123

（3-三、实验内3-级为增加信噪比，工作点尽可能低（通常VC1调在6V左右。注意测静态工作点时3-100:l衰减电阻衰减,2mV)Ui12mV，调整工作点使输出信号不失真。注意：如发现有寄生振荡，可采用以下措施消除ebpp③信号源与放大电路用线连接RL=∞3-23-输入/输出电压12Ui=2RL=3K3-21KHz，Ui12mV3-3测量并记录（或自拟表格3-四、实验报C2、Ce2、Rs五、预习与思C1、C2六、实验仪直流稳压电 11函数信号发生 11实验四负反馈放大电一、实验目观察负反馈对放大电路性能的影响熟练运用放大电路增益、输入电阻、输出电阻、幅频特性的测量方法加深对负反馈放大电路的原理和分析方法的理解二、实验原图4- 负反馈放大电4-1

RRefRf

（4-fHf与基本放大电路的有关参数的关系分别如下：11F

（4-RifRof

(1FuuAuu)RRo/(1FuuAuufL/(1FuuAuu(1FuuAuu

（4-（4-（4-（4-反馈深度为 （1+FuuAuu）>1uioffH（41频响特性的作用。

（4-三、实验内4-1接线，RF③按表4-1要求进量并填表Rf4-1AvfAvf≈1F∞11∞11负反馈对失善作4-1Ui=lmVf=lKHz的正弦波，测出此保持输入信号幅度不变逐步增加频率，直到输出电压峰峰值减小为原来的70fH。条件同上，但逐渐减小频率，测得fL1～34-24-四、实验报7五、预习与思作、进一步提高效率？六、实验仪直流稳压电 11函数信号发生 11实验五恒流源式差动放大电一、实验目加深对差动放大电路的工作原理、分析方法的理解与掌握学习差动放大电路的测试方法了解恒流源在差动放大电路中的作用二、实验原图5- 恒流源式差动放大电Aud 1 s11Rs11

(11)2三、实验内5-1T1、T2间的电位器，使双V0=0。T1、T2、T35-15-Vi1=+0.1V，Vi2=-0.1V5.2要求测量并记录，由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。注意先调好DC信号的OUTl和OUT2，使其分别为+0.1V和-0.1V，然后再接入。测量值V0Ad+0.1V,-Ad=(VC1-VC2)/ViAd1=(VC1-VC10ViAd2=(VC2-VC20Vi；Vi=Vi1-Vi2；V0=VC1-VC2；5-1vi2vi15-Ad直流直流正弦信号(50mV5-3计算单端及双端的差模放大倍数。υC1、υC2都不失真为止)四、实验报RL五、预习与思T1T2如何理解图5-1中恒流源电路对共模放大的抑制作用？而对差模放大有没有影六、实验仪1111实验六集成运算放大一、实验目熟悉运算放大器应用电路的调试掌握运算放大器差动运算应用电路的分析二、实验原图6- 反相比例放大电

Uo

Rf

ro

Uo

图6- 同相比例放大电1RfirUiiro三、实验内6.1图6- 反相比例放大电(1)6-16-实际值6-2所示 6-2图6- 同相比例放大电6-实际值6-3图6- 电压跟随电6-36-01o=－（V1+V26-46-6-4所示。6-5图6- 双端输入求和电6-12四、实验报五、预习与思六、实验仪直流稳压电 2 双踪示波 1 万用 1实验七测量放大器的设一、实验目学习测量放大器的设计方法掌握测量放大器的调试方法二、预三、实验原7-2R时，该电路的差模输入电阻Rid≈2ricRic≈ric/2ricRRRRidRicR。图7- 测量放大器电7-2 u02u011uRuR 图7-2 图7-3基本差动放大器（R4=R5+Rw）对于图7-3，该电路的差模输入电阻：Rid=2R3。共模输入电阻：Ric=R3+R4。R R

3因此图7-1测量放大器的输入阻抗由R的值决定。差模电压放大倍数为： 2R2AuoAuo12Auo31R 1 四、实验内7-4

7-4uip-p=1mVuop-p=1V频带宽度：Δf（-CMRR>五、设计及调试时的注意事则不容易测量，而且输出失调电压也将加大。R3、R4放大器的带负载能力。Rui是浮空的交流信号，而调试的信号7-5六、实验报写出各项指标的测量方法、测量条件和附录Multisim简EWB(ElectronicsWorkbench)实验仿真平台，由InteractiveImageTechnologies(IIT)公司于1988年推出，它是一款于电子线路仿真分析和设计的EDA工具软件。21世纪初，IITEWB6.0Multisim2001，2003年升级为Multisim7，2005年以后IIT公司已隶属于国家仪器公司（NationalInstrumentNI），2007Multisim10，能胜任电路分析、模拟电路、数字电路、模拟/数字混合电路、高频电路、RF电路、电力电子及自控原理等各方面18种基本分析方法。与其他电子仿真软件相比，MultisimMultisim以其分析功能强大、界面形象直观、易学易用等突出优点，而得到迅速推广，作为电子类专业课程教学和实验的一种辅助。由于Multisim功能强Multisim10基本操Multisim10提供了全面集成化的设计环境，能完成从原理图设计输入、电路仿仿真电源开菜单元器件仪器仪表工作仿真电源开菜单元器件仪器仪表工作窗状态图0- Multisim10基本界Multisim10菜单Multisim1011个菜单，包括了该软件的所有操作命令。下面通过中（2）Edit（编辑）菜（2）Edit（编辑）菜 View（窗口）菜Simulate（仿真）菜VHDL 全局元件误差框设Transfer（文件输出）菜PCBMultisimUltiboard传入数据Tools（工具）菜ERC标记 Reports（报告）菜Options（选项）菜Window（窗口）菜 Multisim10窗 图0- 元器件器、开关等）、二极管、三极管、集成电路、TTL集成电路、COMS集成电路、数 Multisim仪器仪表Multisim0-3所示。Multisim182种实时探针，依次为数字万用表、函数发生器、瓦析仪、逻辑转换器、IV分析仪、失真度仪、频谱分析仪、网络分析仪、Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent示波器、Tektronix示波器、实时探针、电流探图0- 仪器仪表Multisim虚拟仪器仪表面板和使用方法与现实仪器仪表都相似，可用于电压、电流、频率、相位、功率等参数的测量。实时探针则提供了电路参数的动态测数字万用表AVΩdb。0-4所示，根据测量需要选择相应的功能，点击“Set…”按钮还可设置框中设定其参图0- 虚拟万用表及其面板、参数设置图0- 虚拟函数信号发生器及其面Multisim0-5所示，信号频率可在1Hz到999MHz范围内调整，幅值以及占空比等参数也可以根据需要进行调节。此外，还可单击“SetRise/FallTime”按钮，设置波形上升时间和下降时瓦特表0-6所示。接入瓦特表时，应将其电流表图0- 瓦特表及其面双通道示波器0-7所示。它可以观察一路或信号的波形，并可通过游标T1、T2被测周期信号的幅值和频率。示波器图标有四个连接点：A通道输入、BT和接G。图0-7 Scale（量程）：XXposition（X轴位置）：X显示方式设置有四种：Y/TX轴显示时间，Y轴显示电压值；AddXY轴都显示电压值。②ChannelA（通Scale（量程）：AYYposition（Y轴位置）：Y0YY只显示交流分量，直流耦合显示直流和交流之和，0Y轴设置的原点处显③ChannelB（通BYA④Tigger（触发触发方式主要用来设置X轴的触发信号、触发电平及边沿等。触发信号选择：Auto（自动）AB触发信号；ext为外触发；Sing为单脉冲触发；Nor四通道示波器（4Channel四通道示波器与双通道示波器的使用方法和参数调整方式相同，只是多了一个通道选择器旋钮，当旋钮拨到某个通道位置，才能对该通道的Y轴进0-8所示。图0- 四通道虚拟示波器及其面波特图仪（BodeMagnitude（幅值）Phase（相位）的选择、F指的是终值，I指的是初值。在波特图仪的面板上，可以直接设置横轴和纵0-9所示。XBP1IN、OUT端口分别与被测双口网络的输入、输出端口相图0- 波特图示仪及其面频率计（Frequency0-10所示。使用过程中应注意根据输入信号的幅Sensitivity（灵敏度）TriggerLevel（触发电平）。图0- 频率计及其面IV分析仪 IV分析仪专门用来分析晶体管的伏安特性曲线，如二极管、NPN管、PNP管、NMOS管、PMOS管等器件。IV分析仪相当于的晶体管图示仪，需要IV分析仪的连接和测试。IV分析仪有三个连接点，实现与晶体管的连接。IV分析仪面板左侧是伏安特性曲线显示窗口；右图0- IV分析仪及其面Agilent信号发生Agilen33120A0-1215MHzPower按钮，由其面板上的按钮、旋图0- Agilent33120A型信号发生器图标和面Agilent万用Agilent34401A0-136位半的数字万用表。Agilent万用表有五个连接端，应注意面板的提示信息连接。单击左图0- Agilent34401A型万用表的图标和面Agilent示波Agilent54622D0-142模拟通道、16个逻辑通道、100-MHz的宽带示波器。Agilent18个连接端Agilent54622D型示波器是数字示波器，具有保存功能，特别适合于观测图0- Agilent54622D型示波器的图标和面Multisim10电路创选择元器件库框中选择所需的元器件，常用元器件库有13个：信号源库、基本元件库、二极管库、晶体管库、模拟器件库、TTL数字集成电路库、CMOS数字集成电元器件基本操FlipHorizontal：选中元器件的水平翻转；FlipVertical：选中元器件的垂直翻转；90ClockwiseEditSymbol：设置器件参数原始图 顺时针旋转 逆时针旋转 水平翻转垂直翻0-15元器件特性参例如：NPNLabel--标 Display--显Value--数 Pins–管电路选择菜单Options栏下的SheetProperties命令，出现如图所示的框，每个CircuitCircuit选ShowRefDes元件序号Values值Attributes属性PinnamesPinnumbersWorkspaceSheetsize栏目实现图纸大小和方WringWirewidthAutowire0-16Sheet子电路创Name的框中输入子电路名称sub1，单点OK，选择电路到用户器件库，子电路调用：Place/SubcircuitCtrl+B快捷操作，输入已创建的sub1，即可使用该子电路。子电路修改：双击子电路模块，在出现的框中单击EditSubcircuit命令，PlaceHB/SBConnecterCtrl+I快捷操作，屏幕上出现输入/文本基本编工作窗口输入文Place/TextCtrl+T快捷操作，然后用鼠标单击需要输入文字文本描述框输入文View/CircuitDescriptionBox命令Ctrl+D0-2所示，在其中输入需要0-17图纸标题栏编执行Place/TitleBlock命令，在打开框的查找范围处指向Multisim/ 下选择一个*.tb7图纸标题栏文件，放在电路工作区。用鼠标指向文字块，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Properties命令，如图0-30-18Multisim10的基本分析方直流工作点分析（DCOperating ysis无论是否设置直流工作点分析，Multisim0-19 32400-19Output选项卡设置Variablesincircuit栏内列出电路中各节点电压变量和流过电源的电流变量，供选择为输出变量，点击选定后，单击Add按钮，相应变量则会进入在Selectedvariable