模电仿真实验1

实验一---常用电子仪器，仪表的使用1.仪器的使用
2.测电阻
3.测电压
实验二---晶体管单管放大电路的测试
实验三---电压串联负反馈放大电路验证
实验四---集成运算放大器的线性应用验证1.反相比例运算电路
2.反相加法运算电路
3.同相比例运算电路
实验五---集成运算放大器的非线性验证1.测电压降
2.电压跟随器
3.电压比较器
4.过零比较器
5.滞回比较器
6.方波发生器
7.三角波方波发生器
实验六---集成运算放大器的应用设计1.反相比例运算电路
2.反相加法运算电路
3.同相比例运算电路
4.三角波方波发生器
5.放大-1000倍反相比例运算电路。

实验一、仿真软件基础及单级阻容耦合放大电路仿真设计一、实验目的（1）熟练掌握multisim10电路创建过程。

（2）学会使用multisim10对二极管特性进行测试验证。

（3）了解仿真分析法中的直流工作点分析法。

（4）掌握测量放大器的电压放大倍数方法。

（5）掌握静态工作点变化对放大器输出波形的影响。

（6）了解不同的负载对放大倍数的影响。

（7）学会测量放大器的输入、输出电阻方法。

二、实验内容2.1半导体二极管伏安特性测试2.1.1半导体二极管正向伏安特性测试R阻值的大小，可以改变二极管两端正向画出二极管正向特性测试仿真电路图。

改变W电压的大小，从而其对应的正向特性参数。

图1 测试二极管正向伏安特性实验电路在仿真电路图1中，依次设置滑动变阻器R W触点至下端间的电阻值，调整二极管两端的电压。

启动仿真开关，将测得的V D、I D及换算的r D的数值填入表2.1中，研究分析仿真数据。

表2.1 二极管正向伏安特性测量数据2.1.2半导体二极管反向伏安特性测试画出二极管反向特性测试仿真电路。

改变W R 阻值的大小，可以改变二极管两端反向电压的大小，从而其对应的反向特性参数。

图2 测试二极管反向伏安特性实验电路在仿真电路图 2中，依次设置滑动变阻器W R 触点至下端间的电阻值，调整二极管两端的电压。

启动仿真开关，将测得的D V 、D I 及换算的D r 的数值填入表2.2中，研究分析仿真数据。

通过表2.1和表2.2数据描绘二极管伏安特性曲线，总结二极管的伏安特性。

答：正向特性，理想的二极管，正向电流和电压成指数关系。

反向特性，理想的二极管，不论反向电压多大，反向都无电流。

2.2单级阻容放大电路仿真实验2.2.1构建电路,画出单级阻容耦合放大电路图图3 单级阻容耦合放大电路2.2.2静态工作点测试（1）调节滑动变阻器大约在48%左右，（2）利用直流工作点分析法（DC Operating Point Analysis）来分析和计算电路Q点，分析数据并记录在表2.3中。

实验一晶体二极管特性分析实验目的：1.熟悉仿真软件Multisim的使用，掌握基于软件的电路设计和仿真分析方法；2.熟悉NI myDAQ硬件实验平台，掌握基本功能的使用方法；3.通过软件仿真和硬件实验验证，掌握晶体二极管的基本特性。

实验内容：一、仿真实验1.根据图1-1所示电路，在Multisim中进行仿真分析，得到二极管的伏安特性。

图1-1. 二极管伏安特性实验电路仿真任务：二极管选取型号1N3064，对直流电压源V1进行DC扫描，扫描范围0~1V，步长0.01V，测量二极管中的电流，得到二极管伏安特性曲线。

仿真设置：Simulate→ Analyses → DC Sweep，设置电压扫描范围和输出变量;二极管伏安特性曲线：2.根据图1-2所示的二极管半波整流电路，在Multisim中进行仿真分析，得到输出电压随不同参数的变化情况。

图1-2. 二极管半波整流电路仿真任务及分析方法：a.固定输入信号频率为50Hz，振幅5V，直流电压0V，负载电容C1=10μF，改变负载电阻，采用Agilent示波器（Agilent Oscilloscope）观察输入输出波形，测量输出电压的平均值和纹波电压，并完成表1-1。

表1-1：负载电阻（kΩ） 1 10 100输出电压（V） 2.15 3.85 4.31输出纹波峰峰值（V） 2.890.655090.07863负载1kΩ：负载10kΩ：负载100kΩ：b.固定输入信号频率为50Hz，振幅5V，直流电压0V，负载电阻R1=10kΩ，采用Agilent示波器观察输入输出波形，测量输出电压的平均值和纹波电压，并完成表1-2。

表1-2：负载电容（μF）10 47 220输出电压（V） 3.85 3.93 3.93输出纹波峰峰值（V）0.65509 0.14304 0.0306负载10μF：负载47μF：负载220μF：c.根据仿真实验数据，给出输出电压的平均值和纹波电压与负载电阻和负载电容的相互关系。

实验一RLC 串联电路频响仿真一.电路原理固定R 、L 、C 的值，并保持信号源电压不变，根据所选的L 、C 值求固有频率：LC π21f 0=，改变输入电压的频率或者电路参数均可使电路发生谐振二.Multisim 电路设计图三.仿真分析1. 计算出频率为15.923kHz2.仿真内容包括幅频、相频特性，给出相应图示幅频特性仿真图相频特性仿真图仿真波形图3.实验分析品质因数与选频作用Q值越高，曲线越尖锐，电路的选择性越好，通频带也越窄从Multisim 10仿真软件进行RLC串联谐振电路实验的结果来看，RLC串联谐振电路在发生谐振时，电感上的电压UL与电容上的电压Uc大小相等，相位相反。

这时电路处于纯电阻状态，且阻抗最小，激励电源的电压与回路的响应电压同相位。

谐振频率fo与回路中的电感L和电容C有关，与电阻R和激励电源无关。

品质因数Q值反映了曲线的尖锐程度，电阻R的阻值直接影响Q值.四.总结与展望本次实验用Multisim仿真软件对RLC串联谐振电路进行分析，设计出了准确的电路模型，也仿真出了正确的结果。

并且得到了RLC串联谐振电路有几个主要特征1.谐振时，电路为阻性，阻抗最小，电流最大。

可在电路中串入一电流表，在改变电路参数的同时观察电流的读数，并记录，测试电路发生谐振时电流是否为最大。

2.谐振时，电源电压与电流同相。

这可以通过示波器观察电源电压和电阻负载两端电压的波形中否同相得到。

3.谐振时，电感电压与电容电压大小相等，相位相反。

这可以通过示波器观察电感和电容两端的波形是否反相得出，还可用电压表测量其大小。

总的来说，本次实验比较成功，不仅仿真出了正确的结果，也对Multisim仿真软件的功能及其应用也有了更深的提高实验二.三相电路仿真实验一.电路原理1、负载应作星形联接时，三相负载的额定电压等于电源的相电压。

这种联接方式的特点是三相负载的末端连在一起，而始端分别接到电源的三根相线上。

2、负载应作三角形联接时，三相负载的额定电压等于电源的线电压。

模电仿真实验报告实验一单级放大电路 (3)动态仿真一： (4)动态仿真二： (4)动态仿真三： (6)思考题： (7)实验二射极跟随器 (8)测量电压放大倍数： (10)测量输入电阻： (10)测量输出电阻： (11)思考题： (12)实验三负反馈放大电路 (13)思考题： (15)实验四差动放大电路1、调节放大器零点 (17)2、测量差模放大电路 (18)3、测量共模电压放大倍数 (19)思考题： (19)实验五 OTL功率放大器1、静态工作点的调整 (21)2、最大不失真输出功率 (21)3、效率η (21)4、输入灵敏度 (22)5、频率响应的测试 (22)思考题： (22)实验六集成运算放大器运用的测量 (23)1、按如下所示输入电路 (23)2、静态测试，记录集成电路的各管脚直流电压 (23)3、最大功率测试 (23)4、频率响应测试 (24)5、放大倍数测量 (24)实验七波形发生器应用的测量 (24)（A）正弦波发生器 (24)（B）方波发生器 (26)（C）三角波和方波发生器 (28)实验一 单级放大电路R25.1kΩ5%R61.5kΩ5%R41.8kΩ5%R320kΩ5%R151kΩ5%C110µFC210µFR5100kΩKey=A 10 %Q12N2222A V110mVrms 1kHz 0°V212 VC347µF1487XMM1R7100Ω5%69053仿真数据单位：V计算数据单位：V基极 集电极 发射极 Vbe Vce Rp 2.83387 6.126732.204360.629513.9223710K Ω动态仿真一：动态仿真二：R25.1kΩ5%R41.8kΩ5%R320kΩ5%R151kΩ5%C110µFC210µFR5100kΩKey=A 5 %Q12N2222AV110mVrms 1kHz 0°V212 VC347µFR7100Ω5%XSC1A BExt Trig++__+_473596108仿真数据计算 Vi 有效值 V0有效值 Av 157.915mV3.967mV0.025R25.1kΩ5%R65.1kΩ5%R41.8kΩ5%R320kΩ5%R151kΩ5%C110µFC210µFR5100kΩKey=A 10 %Q12N2222AV110mVrms 1kHz 0°V212 VC347µFR7100Ω5%47359XSC1A BExt Trig++__+_6810仿真数据计算 RL Vi V0 Av 5.1K Ω 274.612mV 14.135mV 0.051 330Ω34.728mV14.135mV0.407Vb Vc Ve Rp 增大 减小 减小 增大 Rp 减小 增大增大减小动态仿真三：R25.1kΩ5%R65.1kΩ5%R41.8kΩ5%R320kΩ5%R151kΩ5%C110µFC210µFR5100kΩKey=A 10 %Q12N2222AV110mVrms 1kHz 0°V212 VC347µFR7100Ω5%47359XSC1A BExt Trig++__+_68R85.1kΩ5%21仿真数据计算 信号发生器有效电压值万用表的有效数据 Ri 63.760mV 6.328mV 1.961μA1.9K ΩR25.1kΩ5%R65.1kΩ5%R41.8kΩ5%R320kΩ5%R151kΩ5%C110µFC210µFR5100kΩKey=A 10 %Q12N2222A V110mVrms 1kHz 0°V212 VC347µF47XMM1R7100Ω5%95368R85.1kΩ5%12R25.1kΩ5%R41.8kΩ5%R320kΩ5%R151kΩ5%C110µFC210µFR5100kΩKey=A 10 %Q12N2222A V110mVrms 1kHz 0°V212 VC347µF47XMM1R7100Ω5%9536R85.1kΩ5%128仿真数据计算 VL V0 R0 185.706mV358.344mV5.1K Ω思考题：1、画出如下电路：R175ΩR2100ΩQ12N3904Q22N3906V115 VV215 VU1DC 10MOhm0.000V+-U2DC 10MOhm0.000V+-XSC1A BExt Trig++__+_XFG12、如何把元件水平翻转和垂直翻转呢？答：选中元件，点击鼠标右键，通过点击“90 Clockwise ”和“90 CounterCW ”即可实现元件的水平翻转和垂直翻转。

模电仿真实验报告
模电仿真实验报告
本次模电实验的目的是有效地利用仿真程序建立一个模型，以提高使用电路实验室中
常见电路的理解。

在实验中，利用PSpice16.6仿真软件实现了一个项目：根据设计要求
构建一个多通道放大器电路。

首先，根据实验项目的要求，设计一个放大器电路，其中包括给定的元件参数和功能，包括：特定的输入信号源、增益、增噪比、输出板载噪声等。

为此，设计了一个带有输入
增益的电路，并利用乘法器连接增益放大器，使其连接在输出和差分路径之间，以实现增
益放大作用；此外，设计中还包括一个椭圆滤波器，以保证电路的最佳数字误差和最小噪
声比。

然后，使用PSpice16.6对全部电路进行了仿真，通过对仿真波形、波形幅值、指标
值等评价结果，以及与理论计算结果和实际测量结果的对比，分析了所设计电路的功能系
数以及误差，并将结果作为最后的结论报告。

经过实验和分析，发现该电路的最大增益达到了2.73，输出失真度为0.1741%，增噪
比达到了100dB，输出板载噪声较低，说明电路的性能非常出色。

通过本次实验，在熟悉PSpice、仿真软件以及多通道放大器元件和线路的基础上，更加深入地掌握了射频放大器设计以及射频电路仿真分析技术，加深了对多通道放大器的理解，促进了同学们在模型、仿真环境上的工作，有助于提高学生的广泛技能。

最后，本次实验是一次有益的实践，使我们能够更深入、更全面地理解和掌握电路设
计的知识，从而更好地完成今后的工作任务。

Mｕlｔiｓim模拟电路仿真实验1.Multisim用户界面及基本操作1.1Ｍultiｓim用户界面在众多得EDA仿真软件中,Mｕltiｓim软件界面友好、功能强大、易学易用,受到电类设计开发人员得青睐。

Mulｔisｉm用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表,将元器件与仪器集合为一体,就是原理图设计、电路测试得虚拟仿真软件。

Ｍuｌtisim来源于加拿大图像交互技术公司（Interaｃtｉve IｍａgｅTeｃhnolｏgieｓ,简称IＩT公司)推出得以Winｄows为基础得仿真工具,原名EＷB。

ＩＩＴ公司于1９8８年推出一个用于电子电路仿真与设计得EＤＡ工具软件EleｃｔｒonicｓWork Benｃh(电子工作台，简称EWB）,以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。

19９6年IＩT推出了EＷB５、０版本，在EWB5、ｘ版本之后，从EWＢ6、０版本开始,IＩＴ对EWB进行了较大变动,名称改为Multｉsim(多功能仿真软件)。

IＩT后被美国国家仪器(NI,NationaｌInstruments）公司收购,软件更名为NI Multisim，Multｉsim经历了多个版本得升级,已经有Muｌtisｉm200１、Muｌtisｉｍ7、Multｉｓim8、Ｍｕltｉsｉm9 、Ｍultisiｍ10等版本,9版本之后增加了单片机与LａbＶIEW虚拟仪器得仿真与应用。

下面以Muｌtｉsｉｍ１0为例介绍其基本操作。

图1-1就是Muｌｔｉsim１0得用户界面，包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。

图1-1 Ｍｕｌtiｓiｍ１０用户界面菜单栏与Ｗindows应用程序相似，如图1-2所示。

图1-２Mｕlｔisiｍ菜单栏其中,Ｏｐtionｓ菜单下得GlobaｌＰrｅfｅreｎces与Sheet Pｒopｅrｔｉes可进行个性化界面设置，Mulｔiｓim10提供两套电气元器件符号标准:ＡNＳI：美国国家标准学会,美国标准,默认为该标准,本章采用默认设置;DIN：德国国家标准学会,欧洲标准,与中国符号标准一致。

模电仿真实验报告张明一 2014302540027实验一晶体三极管共射放大电路一、实验目的1、学习共射放大电路的参数选取方法。

2、学习放大电路静态工作点的测量与调整，了解静态工作点对放大电路性能的影响。

3、学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的分析方法。

4、学习放大电路输入、输出电阻的测量方法以及频率特性的分析方法。

二、实验准备已知条件和设计要求如下： 1、电源电压 =12V ；2、静态工作电流 =1.5mA ；3、当R c =3K Ω, R L =∞时，要求V o(max )>=3V(峰值)，A v >=100；4、根据要求选取三极管，β=100~200， = =10μF , =100μF ； 三、实验内容1、三极管在BIPOLAR 库中，元件名称：Q2N2222参数设置方法：激活三极管，右键打开Edit\pspice model 文本框，修改电流放大系数Bf=100(默认值为255.9)，修改 =0.7V （默认值为0.75 V ），修改基区电阻 =300(默认值为10)。

修改完成后，存盘退出。

电容参数为 = =10μF ， =100μF;电阻参数 =3K ，其他阻值根据参数计算得出。

根据计算及 =1.5mA 得实验电路如下： 直流通路2、共射放大电路的静态分析FREQ = 3.5kVAMPL = 4m VOFF = 0由各节点电压和各支路电流可知，电路基本符合实验设计要求。

电路工作在放大区。

3、观察输入与输出波形，测量电压放大倍数。

输入端加交流信号源 vsin(交流信号频率：3.5KHz ，幅值：10mv)。

交流通路当R L =3K Ω，交流扫描分析如下：对比输入和输出电压容易知道，共射放大电路接3千欧负载时电压放大倍数少于100，不满足要求。

当R L 开路时，交流扫描分析如下：Fr e q u n c y 1.0H z10H z10H z1.0K H z10K H z10K H z1.0M Hz 10M H zV (U s :+)V (R L :2)20m V40m V60m V(9.82K ,482.5m )(9.82K ,7.0m )V (Q 1:c ) -V (Q 1:e ) 1.0V2.0V3.0V4.0V5.0V6.0V7.0VI C (Q 1)0.8m A1.2m A1.6m A2.0m A(3.6980,1.501m )1.0V(6.1759K,936.664m)0.5V(6.1759K,7.0700m)0V1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHzV(Us:+)V(RL:2)Frequency对比输入和输出电压容易知道，共射放大电路负载开路时电压放大倍数大于100，满足要求。