实验3 放大电路仿真调试

MOS放大电路设计仿真与实现实验报告实验报告：MOS放大电路设计、仿真与实现一、实验目的本实验的主要目的是通过设计、仿真和实现MOS放大电路来加深对MOSFET的理解，并熟悉模拟电路的设计过程。

二、实验原理MOSFET是一种主要由金属氧化物半导体场效应管构成的电流驱动元件。

与BJT相比，MOSFET具有输入阻抗高、功率损耗小、耐电压高、尺寸小等优点。

在MOS放大电路中，可以采用共源共源极放大电路、共栅共栅极放大电路等不同的电路结构。

三、实验步骤1.根据实验要求选择合适的电路结构，并计算所需材料参数（参考已知电流源和负载阻抗）。

2.选择合适的MOS管，并仿真验证其工作参数。

3.根据仿真结果确定电路的放大倍数、频率响应等。

4.根据电路需求，设计电流源电路和源极/栅极电路。

5.仿真整个电路的性能，并调整参数以优化电路性能。

6.根据仿真结果确定电路的工作参数，并进行电路的实现。

7.通过实验测量电路性能，验证仿真结果的正确性。

8.对实验结果进行分析，总结实验的过程和经验。

四、实验设备和材料1.计算机及电子仿真软件。

2.实验电路板。

3.集成电路元器件（MOSFET、电阻等）。

4.信号发生器。

5.示波器。

6.万用表等实验设备。

五、实验结果与分析通过仿真和实验，可以得到MOS放大电路的电压增益、输入输出阻抗、频率响应等参数。

根据实验结果，可以验证设计的合理性，并进行参数调整优化。

在实际应用中，MOS放大电路被广泛应用于音频放大器、功率放大器、运算放大器等场合。

因为MOSFET具有较大输入阻抗，所以MOS放大电路可以在输入端直接连接信号源，而不需要额外的输入电阻。

此外，MOS放大电路的功率损耗较小，适用于各种功率要求不同的应用场合。

六、实验心得通过设计、仿真和实现MOS放大电路的实验，我更加深入地理解了MOSFET的原理和应用。

在实验过程中，我通过不断调整电路参数和元器件选择，逐步提高了电路的性能。

通过与实验结果的对比，我发现仿真和实验结果基本吻合，验证了仿真的准确性。

模拟实验三三极管与其放大电路一．实验目的1．对晶体三极管(3DG6、9013)、场效应管〔3DJ6G〕进行实物识别，了解它们的命名方法和主要技术指标。

2．学习用数字万用表、模拟万用表对三极管进行测试的方法。

3．用图3-10提供的电路，对三极管的β值进行测试。

4．学习共射、共集电极〔*〕、共基极放大电路静态工作点的测量与调整，以与参数选取方法，研究静态工作点对放大电路动态性能的影响。

5．学习放大电路动态参数〔电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压〕的测量方法。

6. 调节CE电路相关参数，用示波器观测输出波形，对饱和失真和截止失真的情况进行研究。

7．用Multisim软件完成对共射极、共集电极、共基极放大电路性能的分析，学习放大电路静态工作点的测试与调整方法，观察测定电路参数变化对放大电路的静态工作点、电压放大倍数与输出电压波形的影响。

加深对共射极、共集电极、共基极基本放大电路放大特性的理解。

二．知识要点1．半导体三极管半导体三极管是组成放大电路的核心器件，是集成电路的组成元件，在电路中主要用于电流放大、开关控制或与其他元器件组成特殊电路等。

半导体三极管的种类较多，按制造材料不同有硅管、锗管、砷化镓管、磷化镓管等；按极性不同有NPN 型和PNP型；按工作频率不同有低频管、高频管与超高频管等；按用途不同有普通管、高频管、开关管、复合管等。

其功耗大于1W的属于大功率管，小于1W的属于小功率管。

半导体三极管的参数主要有电流放大倍数β、极间反向电流I CEO、极限参数〔如最高工作电压V CEM、集电极最大工作电流I CM、最高结温T jM、集电极最大功耗P CM〕以与频率特性参数等。

有关三极管命名、类型以与参数等可查阅相关器件手册。

下面给出几种常用三极管的参数举例如表3-01所示：表3-01 几种常用三极管的参数2．半导体三极管的识别与检测半导体三极管的类型有NPN型和PNP型两种。

可根据管子外壳标注的型号来判别是NPN型，还是PNP 型。

基本放大电路仿真分析实验目的：（1）通过仿真求分析电路的静态工作点（2）静态工作点对动态范围的影响分析（3）仿真求出电路的输入电阻与输出电阻（4）放大电路的频率特性及电压增益分析实验内容：1、绘制电路图启动Capture CIS程序，新建工程，利用Capture CIS绘图软件，绘制如下的电路原理图。

选中晶体管，选择Edit | PSpice Model菜单项，打开PSpice Model Edit窗口，将晶体管的放大配数Bf改为50，如下图。

双击VSIN元件，在弹出的Property Editor窗口中，将VSIN元件的AC属性值设置为5mV。

2、分析电路的直流工作点（Q点）。

选择PSpice | New Simulation Profile命令，创建名为Bias的模拟文件，单击Create按钮，打开Simulation Settings-DC-Bias对话框如下图：选择PSpice | Run A/D仿真程序，调出PSpice A/D窗口。

回到Capture CIS绘图区，单击工具栏中的V何I 按钮，即可以在电路图中显示该电路各处电流和电压的静态值，结果如下图：图中晶体管基极输入电流Ib=30.63uA，集电极输出电流Ic=1.432mA，集电极与发射极间电压Vce=Vc-Ve=7.274-1.902=5.372V，就是该电路的直流工作点。

直流工作点的分析结果只有文字输出。

一般放大电路随着温度的变化直流工作点都会有漂移，这是静态工作点不稳定，输出波形产生畸变。

下面利用PSpice分析放大电路静态工作点的温度稳定性。

选择PSpice| New Simulation Profile命令，创建名为DC的模拟文件，单击Create按钮，打开Simulation Settings-DC对话框，如下图进行设置。

选择PSpice | Run菜单命令，启动PSpice A/D仿真程序，调出PSpice A/D窗口。

电子电路仿真实训总结报告1 考核的电路如图1.1所示，要求：（1）测量静态工作点，并观察电位器R W 的变化对静态参数的影响。

（2）测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。

（3）测量幅频特性，求BW 。

（4）用示波器观察输入、输出电压波形，比较相位关系。

（5）用示波器观察饱和失真和截止失真。

2 解：晶体管型号及参数的设置方法：2.1双击晶体管，出现如图1.2所示的模型标签页，从中选择2n3xx ，在Ｍodel 项中选中2N3904。

2.2输入信号选择：选择交流电压信号，然后双击信号源，出现如图1.3所示的界面，从中选择Value 选项卡，设定信号源频率为1KHz ，幅值为10mV 。

图1.1 单级放大电路1静态工作点测试测试电路如图1.4所示。

1.1打开仿真开关，各电压、电流的静态值便显示出来，这时集电极电位约为7.069V，静态值比较合适。

1.2改变电位器的阻值，观察静态工作点随RW的变化。

A．当R W为0时，各电压、电流的静态值如图1.5所示。

结论：根据显示的值判断。

发射结正偏，集电结正偏。

晶体管处于饱和工作状态。

B ． 当R W 为100K 时，各电压、电流的静态值如图1.6所示。

结论：根据显示的值判断，静态工作点下移。

2 动态测试2.1电压放大倍数的测量图1.6 R W 为100K 时，静态工作点的测量结果（A ）用电压表（电压表选择交流档）直接接到放大电路的输出端，打开仿真电源开关，即可测得输出电压值Vo=178.6mV ，测试结果如图1.7所示。

（B ）合上开关，测量V OL ,测得V OL ＝89.57V 。

结论：未接入负载电阻时的电压放大倍数18，接入负载电阻时的电压放大倍数9。

接入负载电阻后，放大器的电压放大倍数变小。

说明放大倍数与负载电阻有关。

2.2输入电阻的测量测试电路如图1.8所示。

输入电阻=输入电压/输入电流，则Ri=10/0.948=10.5KΩ2.3 输出电阻测量因为输出电阻=（空载电压-负载电压）/负载电流，所以要测出空载电压、负载电压、负载电流就可求得输出电阻。

基本放大电路仿真实验
1.使用Multisim软件仿真电路在空载和负载状态下的最大输出U o波形图,计算出放大倍数Au，分析Uo和U i相位关系图。

能否改变电路参数后在波形不失真时所得到的Au是你自己的序号。

如果可以请画出波形图并写出Au,如果不可以请说明原因。

断开负载电阻使放大电路空载，在输出端接交流电表，运行仿真，结果如下表所示。

V1(MV) V2(MV) V3(MV) A1(MA)
9.9 4.22 88.4 2.14
AVS=VO/VS=V3/V1=88.4/9.9=8.9
AV=V0/VI=V3/V2=88.4/4.2=20.9
示波器的输出输入波形
不能，改变参数后若得到我自己的序号，是会失真的
2.利用Multisim仿真出改变工作点后的波形截止失真图和饱和失真图。

并测出此时的Uce。

截止失真图
此时静态工作点为Ib=947.55nA 、Ic=208.40uA 、Uce=10.84V 饱和失真图
此时静态工作点为Ib=4.96uA 、Ic=1.07mA、Uce=6.07V。

课程名称：高频电路原理实验名称：放大电路仿真实验一、实验目的：1.能对单调谐放大电路，双调谐放大电路的放大倍数，幅频特性和相频特性进行分析。

2.能对高频功率放大电路进行分析其参数。

3.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。

4.利用Multisim进行仿真使我们更加进一步的了解各个电路的特性。

二、实验内容：1.单调谐放大器电路的仿真及分析。

2.双调谐放大器电路的仿真及分析。

3.高频功率放大器电路的仿真及分析。

三、实验结果仿真结果以及说明：一：单调谐放大电路设置一个高频小信号单谐振放大电路1结果显示及分析显示结果分析通道A是输出的波形，幅值为1v*1.6=1.6v，通道B是输入波形，幅值为10mv*2=20mv。

由此可以得出电压放大的增益Au=1.6/0.02=80（2）波特图示仪上的显示幅频特性显示结果分析如下信号源的谐振频率为f=11.087MHz，放大的增益为Au=38.416dB，放大倍数折算后约为80倍。

相频特性显示结果分析如下谐振频率为f=10.763MHz，相位角为-137.387°二：双调谐放大器电路设置一个高频小信号双谐振放大电路示波器上的显示如下显示结果分析通道A是输出的波形，幅值为1v*2.2=2.2v，通道B是输入波形，幅值为100mv*2=200mv。

由此可以得出电压放大的增益Au=2.2/0.2=11波特图示仪上的显示幅频特性显示结果分析如下信号源的谐振频率为f=5.446MHz，放大的增益为Au=19.681dB，放大倍数折算后约为11倍。

结果分析如下信号源的谐振频率为f=11.26MHz，放大的增益为Au=22.866dB，放大倍数折算后约为11倍。

相频特性显示结果分析如下谐振频率为f=10.789MHz，相位角为-112.929°三：高频功率放大器电路设置一个高频高频功率放大器二．结果显示及分析示波器上的显示如下四、实验总结：过本次高频仿真实验课，我对高频小信号放大器的电路及其一些参数有了进一步了解。

专业班次电子信息类工科组别题目单管低频放大电路姓名（学号）日期一、实验目的1.熟悉掌握电子仪器的一般使用方法。

2.了解半导体基本放大电路各元件的作用及电路的调试方法。

3.研究静态工作点对放大器的影响，测算共射极交流放大电路的放大倍数。

二、实验设备放大电路实验底板一块函数信号发生器一台交流数字毫伏表一台直流微安表（0~100μA）一个直流稳压器一台直流毫安表（0~10mA）一个双踪示波器一台万用电表一个三、注意事项1、若工作点Q偏高，在信号的正半周时放大器进入“饱和”状态，造成饱和失真；若工作点Q过低，在信号的负半周时，放大器进入“截止”状态，造成截止失真；若输入信号幅度过大，也会引起失真，输出的波形上下都可能有一部分被削掉。

此外，VCC及RC的变化，会引起负载线的位置或斜率变化，从而引起静态工作点变化，也会对输出电压波形有影响。

2、大电路的电压放大倍数Au=Vo/Vi，它只有在不失真情况下才有意义。

而且，是否带有负载以及有没有引入交流负反馈，Au值都是不同的。

3、所有仪表指针不能超过满标值。

四、实验原理及计算下图单管低频放大电路，在VCC和RC确定之后，改变IB就可以改变静态点Q，若Q点过高则会引起饱和失真，过低则是截止失真。

调节RB1，可获得适当IB，使放大器输出的电压波形失真得到改善。

若输入信号振幅过大也会失真，波形上下可能会被切掉，此外VCC及RC的变化也会对输出波形专业班次电子信息类工科组别题目单管低频放大电路姓名（学号）日期有影响。

对于放大电路的放大倍数Au=Vo/Vi 只有在不失真的情况下才有意义，而且对于是否有负载以及是否有引入交流负反馈，Au都是不一样的。

1、测量静态工作点按照下图检查实验底板并接入测IB、Ic的微安表和毫安表，接上12V的直流稳压电源在模拟电子电路实验中，万用表直流档测量Vce、Vbe，对于Ic可以从串入的毫安表读出。

I E =I B+I C; r be=200+(1+β)26(mV)IE(mV)2、共射极放大电路的交流电压放大倍数将信号源Vi（由函数信号发生器供给，f=1kHz建议Vi在40mV内）接入实验底板输入端，用示波器观察放大器输入和输出信号电压的波形并观察其相位（输出波形不失真）3、观察工作点变化和输入信号变化对输出波形的影响（1）放大器输入端仍接函数信号发生器（f=1kHz），输出端接示波器，Vi取适当大小，确保V0不明显失真，保持Vi不变，调节RB1，观察IB，使BJT进入饱和区，观察放大器输出波形失真情况。

实验三分压式偏置放大电路调试与分析[课题引入]：分压式偏置放大电路具有放大和反相的作用，而静态工作点的设置对放大电路的正常工作又具有极其重要的影响，这节课我们就来具体的研究和探讨一下这个问题。

1、学会静态工作点、放大倍数的测量方法。

2、会观察和分析静态工作点的变化对输出波形的影响。

3、培养理论联系实际，细心认真的学习态度，增强动手能力。

图1 分压式偏置放大电路任务一任务一：测试静态工作点如何来测静态工作点呢？我们来看实验图。

1、调试直流稳压电源，使得VCC=12V，并接入电路。

2、调节上偏置电阻Rp，使得基极电位VB固定在3V。

3、用万用表测量VE、VC判断此三极管处于何种工作状态。

4、然后我们再去测IC和VCE。

IC如何去测量呢？第一种方法：断开C，将万用表串联至电路中，读出IC。

第二种方法：测量URC，根据欧姆定律算出IC的值。

5、（学生操作，老师循回指导）强调：安全操作规范：①．调电源时，请正确选择万用表量程。

②．测试时：先接线，后开电源，再测量。

③．测量时，不可以带电转换万用表转换开关。

④．调节电位器测量电位时，俩人合作。

通过测量，我们发现三极管处于放大工作状态。

其次，IC和VCE 的值有了，那么，在三极管的输出特性曲线的负载线上，就能确定静态工作点Q的位置。

（画输出特性曲线，确定Q点）Q对应的横坐标是VCE，所对应的纵坐标为Ic。

任务二这是放大电路静态时的情况，我们知道放大电路的作用是能把微弱的电信号放大成较强的电信号，所以若此时给放大电路的输入端加上信号源vi的话，电路的输出vo又是一种什么样的信号呢？即我们来研究放大器的动态特性。

任务二、观察vi与vo，测量放大倍数Av。

（如何来测呢？步骤：）1、使用函数信号发生器，调出频率f=1KHZ，峰-峰值Vip-p为20mV 左右的正弦波信号，接入电路的输入端。

2、用双踪示波器同时观察vi和vo的波形，判断相位关系。

3、以示波器上的读数为准，读出Vip-p和Vop-p，计算Av=Vop-p/Vip-p。

实验三、单级放大电路
一、实验目的
1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱。

2.掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。

3.学习测量放大器Q点，A V的方法，了解共射极电路特性。

4.学习放大器的动态性能。

二、实验仪器
1.示波器
2.信号发生器
3.数字万用表
三、预习要求
1.三极管及单管放大器工作原理。

2.放大器动态及静态测量方法。

四、实验内容及步骤
1.装接电路
图1 单级放大电路
2.静态调整
调整R P使输出信号无失真放大，测出静态工作点并填表1。

表1
3.动态研究
（1）将信号发生器调到f=1KH Z，有效值为5mv的正弦信号，接到放大器的输入端Vi处, 不接R L，测量输出端V0。

（2）信号源不变，接R L，测量输出端V0并填表2。

（3）保持V i=5mv不变，放大器接入负载R L，在改变R C数值情况下测量，并将计算结果填表3。

表3
（4）调整输入信号Vi幅值，观察V0为最大不失真时，保持V i值不变，增大和减小R b，观察V0波形变化，测量并填入表4。

注意：若失真观察不明显可增大或减小V i幅值重测。

五、实验报告
1.注明你所完成的实验内容和思考题，简述相应的基本结论。

2.写出表1～表3中实测计算和估算的计算过程，分析并写出表4输出电压波形形状与R b取值大小之间的关系。

三极管放大电路仿真与制作
一、实验目的
1、熟悉Multisim9软件的使用方法
2、掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大器性能的影响
3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法，了解共
射机电路特性。

二、虚拟实验仪器及器材
双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表
三、实验步骤
1、启动Multisim，在工作区搭建电路如下图所示（把自己搭建的电路截图放在下面）
2
2.2V。

simulate/analyses/DC Operating Point…
注意：$1就是电路图中三极管基极上的1，$3，$6分别是发射极和集电极上的3
和6
Simulate,如下图所示
Rp的值，等于滑动变阻器的最大阻值乘上百分比。

3
Oscillosope）,放置如下图所示，并且连接电路。

2、右击VI，出现
栏中
运行按钮，便进行数据的仿真。

4 、双击图标，得如下波形：
5、记录波形，并说出他们的相位有何不同。

6、
四、实验结束
1、将用完的仪器归位
2、打扫实验室
三极管放大电路仿真与制作
实
训
报
告
班级：13级汽车电子班姓名：王江飞
学号：20131512
日期：。

实验三负反馈放大电路仿真实验一、实验目的（1）、进一步熟悉multisim10软件的使用方法（2）、学会用该软件对负反馈放大电路进行仿真分析（3）、研究负反馈对放大电路性能的影响（4）、掌握负反馈电路的测试方法二、实验原理1、负反馈可以稳定放大倍数，但是其稳定性是以损失放大倍数为代价的，即Af减小到A的（1+AF）分之一，才使其稳定性提高到A的（1+AF）倍;2、负反馈改变输入电阻和输出电阻串联负反馈增大输入内阻，R(if)=(1+AF)Ri3、电压负反馈减小输出电阻： R(of)=Ro/(1+AF);4、引入负反馈后，各种原因引起的放大倍数的变化都将减小，当然也包括因信号频率变化而引起的放大倍数的变化，因此其效果是展宽了同频带;负反馈下线频率为：f Lf=f L/(1+A m F);负反馈上限频率为： f Hf=f H(1+A m F)。

三、实验步骤及内容1、组建负反馈放大仿真电路图1 两级阻容耦合放大电路2、负反馈放大电路开环、闭环放大倍数的测试2.1 开环电路测试(1) 开关S1、 S2打开的情况下，通过示波器，读取输入输出波形的峰值，从而得到没有加反馈、无负载时的开环电压放大倍数Au.(2) 关闭仿真开关，在输出端接上10K电阻，重新开启仿真开关，利用读数指针读出波形的峰值，冰球出在没有加反馈时的开环电压放大倍数Au，并计算电压放大倍数变化量，填入表1中。

2.2 闭环电路测试（1）闭合开关S1，断开S2，使电路引入负反馈环节，测出空载的放大倍数、放大倍数变化量等，并填入表中（2）闭合开关S1、S2，开启仿真开关，，做带负载的闭环电路测试，并将结果填入表1中。

表1 测试开环、闭环电路电压放大倍数数据解：放大倍数A U=U OU i ; ∆A A=A VO−A VLA VO.根据计算可见：①外加负载会使电路的放大倍数减小，但对闭环电路的影响明显小于对开环电路的影响；说明闭环电路稳定性更好。

②闭环电路的放大倍数远小于开环电路的放大倍数。

放大电路性能分析仿真实验
一、实验目的
1、加深对放大电路及性能特征的认识与理解；
2、掌握放大电路及性能特征检测的仿真方法；
3、探讨电子技术实验电路的设计方法，提高专业素养；
4、掌握MULTISIM10.1仿真软件的使用。

二、工作任务及要求
用MULTISIM10.1仿真软件分析放大电路的性能特征
（1）仿真电路图
（2）仿真内容及步骤
①搭建仿真电路
按上述要求搭建仿真电路，信号源是幅值为100mVP-P、频率为50Hz的正弦交流电。

记录上偏置电阻（R1+R5）的阻值
上偏置电阻R1+R5=114KΩ
③用直流电压表测极间电压
测Vbe、Vce电压值
④用示波器观查输入、输出波型
⑤在④基础上计算放大电路的电压放大倍数
读出输入信号、输出信号的幅值（Vp-p），计算电压放大倍数
Uv=（0.5格×1V）/（1格×100mV）=5倍
⑥在④基础上改变输入信号幅值为1vpp，观查双向限幅失真波型
⑦在④基础上调节上偏置电阻使其输出出现截止失真
记录上偏置电阻（R1+R5）的阻值
上偏置电阻R1＋R5=10KΩ＋211.5KΩ=221.5KΩ
⑧在④基础上调节上偏置电阻使其输出出现饱和失真
记录上偏置电阻（R1+R5）的阻值
上偏置电阻R1＋R5=2KΩ+75.2KΩ=77.2KΩ。

放大电路电路仿真放大电路是电子电路中常见的一类电路，可以将输入信号放大到所需的幅度。

为了确保放大电路的正常工作和性能优越，通常需要进行电路仿真。

本文将介绍放大电路的电路仿真方法和步骤，以及一些常见的放大电路仿真软件。

一、电路仿真概述电路仿真是利用计算机软件模拟电路工作过程的一种方法。

通过电路仿真，可以分析电路的性能、工作波形、电压、电流等参数，以及对电路进行优化和改进。

在进行放大电路的电路仿真时，需要明确以下几个关键要点：1. 仿真软件选择：选择合适的电路仿真软件非常重要。

常用的电路仿真软件有Multisim、PSPICE、LTspice等。

2. 电路元件选择：根据设计需求选择合适的电路元件，如电阻、电容、二极管、晶体管等。

3. 电路拓扑结构：根据设计要求确定电路的拓扑结构，包括输入、输出端口、反馈网络等。

4. 电路参数设置：设置输入信号的幅度、频率，以及电源电压等参数。

二、电路仿真步骤下面是放大电路电路仿真的基本步骤：1. 电路搭建：打开仿真软件，在仿真界面上根据设计要求搭建放大电路的原理图。

将所需的电路元件拖放到原理图中，并根据连接关系进行连线。

2. 元件参数设置：根据设计要求设置电路元件的参数，如电阻值、电容值、晶体管型号等。

这些参数将直接影响到电路的性能和工作波形。

3. 信号源设置：设置输入信号源的幅度、频率等参数。

输入信号可以是正弦波、方波等。

4. 仿真分析设置：选择所需的仿真分析类型，如交流分析、直流分析、时域分析等。

根据需要选择相应的分析类型。

5. 仿真运行：点击仿真运行按钮，开始对放大电路进行仿真。

仿真软件将自动计算电路的各个参数，生成仿真结果。

6. 结果分析：根据仿真结果，分析电路的性能和工作波形。

观察输出信号的幅度、频率响应等参数，判断电路的放大效果。

7. 优化调整：根据仿真结果，对电路进行优化和调整。

可以尝试改变电路元件参数、拓扑结构等，以达到更好的放大效果。

三、常见的电路仿真软件以下是几款常见的放大电路仿真软件：1. Multisim：Multisim是一款功能强大的电路设计和仿真软件，支持电路搭建、参数设置、信号源设置等多种功能。