2016年北航模拟电路实验一 共射放大器分析与设计

电子电路实验报告

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实验一 共射放大器分析与设计

一、实验目的

（一）进一步了解 Multisim 的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础

（二）通过使用 Multisim 来仿真电路，测试如图 1 所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输出波形的影响

（三）加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响 （四）观察失真现象，了解其产生的原因

二、实验电路

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三、实验步骤

（一）请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态 对该电路进行直流工作点分析，结果截图如下图所示：

对比电路图可知：UBQ=2.95339V UEQ=2.33452V UCQ=9.10049V

IBQ=6.21481μA ICQ=966.50363μA

由于UBQ>UEQ，UCQ>UBQ，所以发射结正偏，集电结反偏。故推断，该NPN型三极管工作在放大区

（二）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻

将输出端开路，在输入端分别串联一个交流电流表和并联一个交流电压表，测量输入电阻。如下图所示：

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测得： Ii =2.414μA，Ui =7.594mV，进而可求得Ri =3.15kΩ

（三）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻

将信号源短路，保留信号源内阻。在输出端加一个电压源。在输出端分别串联一个交流电流表和并联一个交流电压表，测量输出电阻。如下图所示：

测得： Io =3.922μA，Uo=10mV，进而可求得Ro =2.55kΩ

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（四）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线 1.利用波特图仪测量该电路的幅频、相频特性曲线 （1）幅频特性

实验结果：

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由其标尺功能可得，中频增益为 33.303 dB，fL=102.553 Hz，fH=33.258MHz，BW=fH-fL=33.2MHz

（2）相频特性

（五）利用交流分析测量该电路的幅频、相频特性曲线 由交流分析得：

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（六）请分别在 30Hz、1KHz、100KHz、4MHz 和 100MHz 这 5 个频点利用示波器测出输入和输出的关系，并仔细观察放大倍数和相位差

实验电路：

1．30Hz

2. 1kHz

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3. 100kHz

4. 4MHz

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4. 100MHz

将频率、输入电压最大值、输出电压最大值、输入和输出电压相位差及电压增益倍数列

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于同一表格，得： f/Hz 30 1k 100k 4M 100M

分析：对比上述五个频率以及使用波特图分析的结果：

fL=102.553 Hz，fH=33.258MHz，即1kHz,100kHz,4MHz 都在带宽之内，波特图增益为33.303 dB，而上述三个频率点的中频增益为：35.2dB，36.0 dB，33.6 dB，与波特图分析结果很好相符。波特图的中频相差为 180 度，上述三个中频点相差根据公式：相差=|T1−T2|×f ×360°，得到相差分别为181.8°，181.8°，186.1°，基本与波特图相符。在中频段放大倍数较大且较稳定，在高频段和低频段放大倍数会下降。

（七）试改变原电路中某些电阻的阻值，以达到改变静态工作点的目的。并分别使电路产生截止失真和饱和失真，给出这时的电路原理图及其元件值。试利用直流工作点分析来说明产生这种现象的原因

1. 饱和失真

Vim/mV 13.207 10.979 10.936 3.224 0.382 Vom/mV 150.375 628.480 689.699 154.836 5.648 Δφ 44.5° 181.8° 181.8° 186.1° 99.7° AU/dB 21.1 35.2 36.0 33.6 23.4 9

R1偏小，UBQ偏大，IBQ偏大，ICQ偏大，Uo底部失真

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2. 截止失真

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R1偏大，UBQ偏小，IBQ偏小，ICQ偏小，Uo顶部失真

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