實驗二 單級放大器仿真

實驗二單級放大器仿真第一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二一、實驗目的掌握放大器靜態(tài)工作點Q的調(diào)整、測試方法。掌握放大器的電壓放大倍數(shù)AVL

、Av∞的測試方法。掌握放大器的輸入電阻Ri、輸出電阻Ro的測試方法。觀察放大器輸出波形的非線性失真。學習EWB仿真軟件的基本操作方法。第二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二二、單管放大電路

注意：

1.三極管型號

2.電路節(jié)點3.電路接地點第三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二

三、實驗內(nèi)容

1.靜態(tài)工作點調(diào)整及測量注意：測量參數(shù)的單位第四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二2.動態(tài)電路及測量—(空載)第五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二3.動態(tài)電路及測量—(帶載)Ω第六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二4.測量輸入電阻Ri放大器的輸入電阻就是從輸入端向放大器看進去的等效交流電阻。其大小等于輸入電壓和輸入電流的比值。

即第七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二5.測量輸出電阻Ro放大器在沒有輸入信號作用時從輸出端向放大器看進去的等效交流電阻為RO。它的大小表明放大器帶負載的能力。測量方法:－－－用帶載和空載法。即第八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二6.輸出波形非線性失真

----(Q點過低)第九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二7.

輸出波形非線性失真

----(Q點過高)第十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二8.輸出波形非線性失真---(輸入信號過大)第十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二9.

Q點對輸出波形的影響第十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二單級放大電路的負載線第十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二圖2-3靜態(tài)工作點過低輸出電壓(截止)失真的波形圖2-4靜態(tài)工作點過高輸出電壓(飽和)失真的波形

第十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二四、實驗報告要求一.實驗題目二.實驗目的三.實驗儀器及設備四.實驗內(nèi)容1.畫出實驗電路（注意B極節(jié)點，電路接地點，C極性）。2.畫出直流通路3.記錄靜態(tài)工作點VCC、

VCE、VB、VC、VE、RW(表1)（注意參數(shù)單位）4.動態(tài)參數(shù)測量,記錄輸入、輸出電壓Vi、Ii、VO∞、VOL及計算放大倍數(shù)Av∞、AvL（注意-號）5.計算輸入、輸出電阻Ri、Ro6.觀察波形失真并記錄VCE、

RW、

Vi五.實驗小結

簡述仿真實驗的步驟

第十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二附錄：1.靜態(tài)工作點估算

根據(jù)給定的電路參數(shù)，VCC=9V、VBE=0.75V、β=100估算實驗電路的靜態(tài)工作點VB、VC、VE和RW的值。

VE≈IC×REVB

=VE+VBEVC

=VCC－IC×RC

RW=〔（VCC－VB）÷IR1〕－Rb1IR1

≈

IR2=

VB÷Rb2第十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二2.靜態(tài)工作點測量方法：接通電源，調(diào)節(jié)RW

，使VCE

=4V。用電壓表(DC檔)測量晶體管的VCE，使之接近于要求值,然后測量VB、VC、VE的值；并填入表中。注意：靜態(tài)工作點必須在輸入信號（Vi＝0）的情況下進行測試。

第十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二

3.靜態(tài)工作點調(diào)試

放大器的基本任務是不失真地放大信號。要使放大器能正常工作，必須設置合適的靜態(tài)工作點Q。在輸入信號幅度足夠大的情況下，Q點應該選在輸出特性曲線上交流負載線的中點，這樣就可獲得最大的不失真輸出電壓。若Q點選得過高，就會引起飽和失真；若Q點選得過低，就會產(chǎn)生截止失真。第十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二

4.單級放大電路的負載線

第十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二圖2-3靜態(tài)工作點選得過低的截止失真波形圖2-4靜態(tài)工作點選得過高的飽和失真波形第二十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二5.電壓放大倍數(shù)測量方法接通電源，輸入正弦波信號Vi（頻率f=1kHz、幅值=30mV）；先用示波器觀察放大器輸出端信號Vo不失真后，再用電壓表測量輸出信號VOL(帶載)和VO∞(空載)的值；計算電壓放大倍數(shù)AVL

和Av∞的值,填入表中。

AVL=

VOL/ViAv∞=

VO∞/Vi第二十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二6.動態(tài)參數(shù)估算電壓放大倍數(shù)：

其中輸入電阻：，其中輸出電阻：第二十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二五、EWB使用介紹

EWB元器件庫欄

EWB儀器庫欄

操作示范

EWB概述EWB（ElectronicsWorkbench）即電子工作臺，是加拿大InteractiveImageTechnologies公司于八十年代末、九十年代初推出的專門用于電子線路仿真的“虛擬電子工作臺”軟件，它界面直觀、操作方便，可大大提高電子設計工作的效率。第二十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二時鐘源

Vdd電壓源Vcc電壓源電流控制電流源電流控制電壓源電壓控制電流源電壓控制電壓源交流電流源交流電壓源直流電流源

電池

接地

信號源庫非線性相關源多項式源頻移鍵控源壓控分段線性源分段線性源受控單脈沖壓控方波壓控三角波壓控正弦波調(diào)頻源調(diào)幅源第二十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二上拉電阻流控開關壓控開關延遲開關

開關繼電器變壓器電感電容

電阻連接點基本器件庫非線性變壓器磁芯無芯線圈可調(diào)電感可調(diào)電容極性電容壓控模擬開關排電阻電位器第二十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二P溝道砷化鎵

N溝道砷化鎵四端增強型PMOS

四端增強型NMOS三端增強型PMOS三端增強型NMOS四端耗盡型PMOS四端耗盡型NMOS三端耗盡型PMOS三端耗盡型NMOSP溝道結型N溝道結型

PNP三極管

NPN三極管

晶體管庫暫停/恢復啟動/停止第二十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二數(shù)字器件庫指示器件庫

半加器全加器RS觸發(fā)器JK觸發(fā)器一型JK觸發(fā)器二型D觸發(fā)器一型D觸發(fā)器二型多路選擇器多路分配器編碼器算術運算計數(shù)器移位寄存器觸發(fā)器電壓表電流表燈泡指示燈七段數(shù)碼管譯碼數(shù)碼管峰鳴器條形光柱譯碼條形光柱第二十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二其它器件庫儀器庫

無耗傳輸線晶體直流電機示波器函數(shù)信號發(fā)生器真空三極管邏輯分析儀數(shù)字多用表字信號發(fā)生器邏輯轉(zhuǎn)換儀波特圖儀開關式升降壓變壓器開關式升壓變壓器開關式降壓變壓器有耗傳輸線子電路網(wǎng)表數(shù)據(jù)寫入器熔斷器第二十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二2.EWB儀器庫欄數(shù)字多用表

這是一種自動調(diào)整量程的數(shù)字多用表。其電壓欄、電流檔的內(nèi)阻、電阻檔的電流值和分貝檔標準電壓值都可任意進行設置。下圖為它的圖標和面板（雙擊圖標可彈出）。負端正端參數(shù)設置第二十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二

電流檔內(nèi)阻電壓檔內(nèi)阻電阻檔電流分貝標準電壓

參數(shù)設置第三十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二函數(shù)信號發(fā)生器

它可用來產(chǎn)生正弦波、三角波和方波信號，占空比參數(shù)主要用于三角波和方波波形的調(diào)整。幅度參數(shù)是指信號波形的峰值。負端正端偏值幅度占空比頻率信號波形選擇按鈕第三十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二示波器

示波器的圖標和面板如下所示。A通道B通道接地觸發(fā)時基控制面板展開觸發(fā)控制X軸偏置Y軸偏置外觸發(fā)輸入自動觸發(fā)Y軸輸入方式第三十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二

為了能夠更細致地觀察波形，按下示波器面板上的Expand按鈕將面板進一步展開成下圖所示。通過拖曳指針可以詳細讀取波形任一點的讀數(shù)，以及兩個指針間讀數(shù)的差。指針1處讀數(shù)指針2處讀數(shù)指針1、2處讀數(shù)差面板恢復背景顏色ASCⅡ保存第三十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二

指針垂直讀數(shù)指針水平讀數(shù)幅度或相位設定頻率范圍設定幅頻選擇相頻選擇讀數(shù)指針移動按鈕座標起點座標終點讀數(shù)指針可拖曳面板功能第三十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二三、操作示范選取電阻和電容，雙擊后將阻值改為200Ω，電容值為1uF。連線時鼠標點中電阻一端，會出一個小黑點，按住后再將鼠標向外沿伸，一直拉到電容一端引腳（這時電容的引腳也會出現(xiàn)一個小黑連接點）。在儀器庫中取出信號源和示波器，再取出接地，按圖示完成連線。若連接點的線不平直，可選中接點（或任何器件），利用鍵盤上的←↑→↓四個鍵作調(diào)整。雙擊儀器的面板，可對信號源和示波器進行參數(shù)設置。