单级单调谐放大器multisim仿真

《电子技术计算机绘图基础》设计报告题目：单极低频放大器仿真学院：通信与信息工程学院专业班级：电子信息工程学号：学生姓名：指导教师：日期：单极低频放大器的仿真一、设计描述1、设计目的和任务1）掌握单级放大器静态工作点的调整与测试方法。

2）熟悉电路参数变化对静态工作点的影响；熟悉静态工作点对放大器性能的影响。

3）掌握放大器电压放大倍数的测试方法。

4) 能够掌握multisim和protel的基本用法，做出Multisim仿真图、Protel 原理图、PCB板，从而加深理解差分放大器的性能特点。

5) 熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。

2、原理分析图1-1 单级低频放大器（1）偏置电路形式的选择放大器的静态工作点和电流可由简单偏置电路和分压式偏置电流负反馈电路提供。

简单偏置电路结构简单，但静态工作点易受环境温度或其它条件变化（例如更换管子）的影响而明显偏移，从而使输出波形可能产生失真；而分压式偏置电流负反馈电路具有自动调节和稳定静态工作点的能力同，其静态工作点在环境温度或其它条件变化（例如更换管子）时能基本保持不变，因而得到了广泛的应用。

实验电路采用如图1-1所示的分压式偏置电流负反馈电路提供静态工作点。

（2）静态工作点的选择与调整放大器的基本任务是不失真的放大信号。

要使放大器能够正常工作，必须设置合理的静态工作点。

为了获得最大不失真的输出电压，静态工作点应该选择在输出特性曲线上交流负载线的中点；若静态工作点选得过高，就会引起饱和失真；或静态工作点选得过低，就会产生截止失真。

对于小信号而言，由于输出交流信号幅度很小，非线性失真不是主要问题；因此静态工作点不一定要选在交流负载线的中点，而可根据设计要求选择。

例如，希望放大器耗电小、噪声低或输入阻抗高，静态工作点可选低一些；希望放大器增益高，静态工作点可适当选高一些等等。

测量静态工作点的目的是了解三极管的静态工作点是否合适，如果不合适则必须对其进行调整；调整静态工作点通常是通过改变基极上偏置电阻来实现。

单管共射放大电路Multisim仿真实验
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D
单管共射放大电路Multisim仿真
1.实验目的:在Multisim中构建单管共射放大电路,测量其
静态工作点,观察输入输出波形,测量输入输出电阻
2.实验器材(双踪示波器,万用表,电阻,电容,电源)
3.实验过程：
(1).测量静态工作点
〔2〕.观察Ui，Uo
〔3〕,当Ui=9.998mv时候
为了测量输出电阻R0，将RL开路的Uo’=1.567v
如图：
2.分压式工作点稳定电路Multisim仿真
〔1〕构建电路图,电路中三极管β=30,rbb`=300Ω
测得静态工作状态UBQ,UCQ,UEQ,IBQ,ICQ
(2).U0,Ii,示波器U0和UI相反
〔3〕.换上β=60的三极管后测得静态UBQ,UCQ,UEQ,IBQ,ICQ
反应放大电路Multisim仿真
1.实验目的:利用Multisim的直流工作点分析功能测量放大
电路的静态工作点
2.实验器材:双踪示波器,万用表,电阻,电容,电源.
3.实验过程
(1).构建如下电路图
(2). 利用Multisim的直流工作点分析功能测量放大电路的静态工作点
4.实验结果如图:。

单极共射晶体管放大电路的设计与调测
班级：xxxxxxxxxx 学号：xxxxxxxxxx 姓名：xx
(1)静态工作点调测
电路原理图：
使用万用表测量各直流电压
万用表示数：
U BQ=3V
U EQ=2.369V
U CBQ=5.108V
U CEQ=5.74V
I CQ≈I EQ=U EQ
R E
=
2.369
2
mA≈1.185mA
此时R B1=R P+R=(220×73.4%+20)kΩ=181.48kΩ
(2)指标的测量验证
电路原理图：
函数发生器参数设置：
示波器波形显示：
仿真结果分析：
用光标可分别读出两波形的幅度大小，由此可得A V=287.2712
≈58.19>50，
4.9365
且理论上
r be=r bb′+(1+β)26(mA)
I EQ(mA)≈r bb′+(1+β)26(mA)
I CQ(mA)
=[300+(1+244)×26
1.185
]Ω≈
5.676kΩ，
R i=R B1//R B2//r be≈5.09kΩ>2kΩ，
而此时用万用表伏安法测量输入电阻时万用表的示数分别如下所示：
则实际输入电阻R i= 3.495×10−3
790.218×10−9
Ω≈4.423kΩ>2kΩ，同样满足条件。

综上可知该电路符合设计要求。

班级： 学号： 姓名： 指导老师： 实验地点：
实验时间： 学年第 学期第 周星期 第 节（ 年 月 日）
高频电子电路实验考题四
一、高频单调谐回路放大器电路原理图如下图所示。

二、利用multisim 软件完成以下实验任务。

1．正确绘制电路原理图；（15分）
2．测量三极管静态工作点及判断三极管工作状态，将相关数据记录于下表。

（15分）
3．用波特图仪测量电路的谐振频率、通频带及谐振增益，将相关数据记录于下表。

（30分）
（注意：此步完成后应提请老师进行相关波形及数据检查，然后再进行下一步。

）
5．定量绘制幅频特性曲线。

（10分） 6．整理实验现场。

（10分）
（注意：此步必需完成，否则实验成绩计零分）
三、请简要回答以下问题。

1. 请写出I CQ 的计算过程。

（5分）
2.请叙述调整可变电容大小的三种方法。

（15分）。

单级阻容耦合放大器Multisim仿真共射、共集、共基电路是放大电路三种基本形式，也是组成各种复杂放大电路的基本单元。

在低频电路中，共射、共集电路有着广泛的应用。

本次实验仅研究共射电路。

放大电路要实现不失真放大，必须设置合适的静态工作点；放大电路适用的范围是低频小信号，电压放大倍数，输入和输出电阻是放大电路的核心指标。

实验目的：（1）熟悉Multisim12软件的使用方法。

（2）学会用multisim12软件分析单管放大电路的主要性能指标。

（3）了解仿真分析法中的直流工作点分析法。

（4）学会单级阻容放大器主要技术指标测量的方法。

（5）了解静态工作点电流大小对电压方法倍数的影响。

（6）观察静态工作点对电压波形失真的影响。

（7）掌握单级阻容放大器幅频特性的测量。

实验内容：1.静态工作点的测试（1）在电子仿真软件Multisim 12基本界面的电子平台上组建如图所示的仿真电路。

（2）静态工作点的调节是实现三极管放大最佳性能的关键。

最佳静态工作点的调整方法如下：增大信号源Us的幅度，直至输出波形出现上半周截止失真或下半周饱和失真，再调节Rw,改变Rw(仿真中按键盘的a键)的大小，增大输入信号强度，观察输出波形，如果只有上边有削顶失真，即为截止失真，说明U CEQ 工作点偏高，需要减少Rw;反之，如果只有下边有削顶失真，即为饱和失真，说明U CEQ工作点偏低，需要增加Rw。

当调整Rw使输出波形的上边和下边同时进入失真(增大输入信号时)，这时的静态工作点(U CEQ和I CQ)就是最佳的。

单级阻容耦合放大器仿真电路（3）调整好最佳静态工作点后，令输入信号为0，测量静态工作点的参数，将测量与计算结果填入填入下表U BQ U EQ U CQ U BEQ U CEQ I CQ静态工作点的测量与计算结果2.放大器主要技术指标（放大倍数A u，输入电阻R i,输出电阻R o)的测量测试条件为：保持静态工作点不变；在实验电路的输入端f=1kHz，有效值Us=20mV左右的正弦信号。

实验一单调谐回路谐振放大器仿真实验一、实验原理单调谐放大电路采用LC回路作为选频器的放大电路，它只有一个LC回路，调谐在一个频率上。

本实验用三极管作为放大器件，LC并联谐振回路作为选频网络，构成一个基本的调谐回路小信号谐振放大器。

电路谐振频率可通过CT进行调节。

由于仿真元器件数据库中没有自耦变压器，实际使用中可使用隔直流电容器耦合输出。

调谐放大器的增益与其动态范围成反比关系：放大器电压增益越高，其动态范围越小；电压增益越小，动态范围越宽。

实验电路中的Re为提高电路工作点的稳定而接入的射极负反馈电阻，对其电路特性有重要影响。

Re越大，负反馈越深，放大器增益越低，电路动态范围越大，通频带越宽，电路的选择性越差；Re越小，负反馈越浅，放大器增益越高，电路动态范围越小，通频带越小，电路的选择性越好。

共发电路的射极电阻Re具有电流负反馈作用，当Re两端不接电容Ce时，Re既有直流负反馈（起稳定直流工作点作用），又有交流负反馈作用（减小放大量，展宽频带）当Re 两端接入大容量电容Ce时，Re只有直流反馈，而没有交流负反馈的作用。

当Re两端接入一定容量的Ce时，由于容抗Xc=1/ωc，随着频率的增加而下降，因而对频率中因极间电容和分布电容而损失的高频成分的放大有一定的补偿作用，Ce可称为高频补偿电容。

谐振回路的负载电阻R在电路中不影响电路的谐振频率，但影响谐振回路的效率。

由于R的接入，回路的品质因数Q减小，谐振回路的效率降低，电路的通频带比无载时要宽，选择性变差。

负载电阻R与回路的品质因数Q成正比。

二、实验内容使用仿真软件完成如下仿真实验，结合实验电路分别仿真结果进行分析和总结。

1.电路直流工作点分析测试电路中Re=1KΩ，使用“直流工作点分析”仿真测试晶体管的静态直流工作点。

根据实验结果分析判断电路是否工作在放大状态。

V BV CE所以电路工作在放大状态2.使用波特图仪对放大器动态频率特性进行测试取Re=1K,分别选R=10K/2K/500Ω,信号源V1接电路输入端，取Vi=10mV，调节CT使回路谐振在10.7MHz，同时使用波特图仪进行测试确认，测量并记录电路增益、幅频特性曲线和3db带宽。

基于Multisim12的高频调谐放大器的仿真分析工作频率一般从几兆到几百兆赫兹之间。

在无线通信中，接收到的信号一般是毫伏级的微弱信号，在传统的电路实验中，由于元器件内部噪声和电子工艺造成的影响，测试结果容易受到干扰[3-4]。

随着仿真技术的快速发展，如今的各种仿真软件已经被广泛应用于电路设计中，从模拟电路到数字电路、从分立元件到集成电路，都能够进行实时动态的仿真分析，极大地提高了电路设计的质量和效率。

文章利用仿真软件multisim12来设计调谐放大电路，并分析电路的相关参数。

1 Multisim12软件的功能介绍Multisim12是一款功能齐全，设计效果可靠的电路虚拟仿真软件，拥有电路设计中常用的元器件、仪器仪表，如有模拟电路设计常用的电容、电阻、电感、二极管和三极管等；也有数字电路常用的触发器、逻辑集成芯片，如74系列、OP系列集成运放、MCU等集成芯片；还有常用的仪器仪表，如万用表、示波器、频谱分析仪、字发生器、逻辑转换器、失真分析仪等；此外，Multisim12还有实验室没有的测量工具，如AC分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析等[5-6]，这些功能都能很好地协助开发人员设计电路，提高开发效率。

2 高频调谐放大电路的仿真分析2.1 LC选频放大电路的原理LC选频放大电路是由电容和电感线圈构成闭合回路组成的，对一定范围频率的信号增益较大，而对其他频率信号起到抑制的作用，谐振电路的中心频率为：2.2 原理图的建立高频调谐放大电路可对微弱混频信号进行放大，对特定范围频率的信号放大效果明显，因此也常用在无线通信系统的接收端的初级部分。

为了确保三极管不进入截止区，要求三极管工作在甲类状态，电路原理图如图1所示。

图1中，电源电压为5V，通过R1和R2进行直流分压，给三极管的基极提供偏置电压。

要满足中心频率的要求，可通过式（1）计算出谐振回路L和C的值，此电路取L2=2.2uH，C3=100pF，反馈电阻R3=1k？赘。

实验一 高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp ；s rad CLw p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。

,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A 4.325输入波形：输出波形：3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。

4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电相应的图，压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。

二、下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益Av0 输入端波形：输出端波形：V1=19.512mV V0=200.912mV Av0=V0/V1=10.197 2、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。

实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。

要设置起始时间与终止时间，和输出变量。

（2）将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察i的波形。

c （提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。

在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。

例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。

在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L 。

单管放大器仿真分析与实验报告一、实验目的1. 掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。

2. 掌握低频小信号放大器主要性能指标的综合测试方法。

3. 了解单级共射放大电路的特性。

4. 掌握Multisim 仿真实验方法，逐步理解仿真实验和真实实验的差别。

二、实验电路图1. 电路组成原理共射单级放大电路是单级放大器的三种组态之一，而共射单级放大电路的组成形式也有多种。

图5-1-1是电阻分压式偏置、稳定静态工作点的单级共射低频放大器。

放大是最基本的模拟信号处理能力，包含两个方面：一是能将微弱的低频小信号增强到所需要的数值，即放大电信号以方便测量和使用；二是要求放大后的信号波形与放大前波形的形状相同，即信号不能失真，否则要丢失传送的信息，失去了放大的作用。

基于以上分析可以知道，电阻组成的基本原则也包括两个方面，首先要给电路中的晶体管加上合适的直流偏置电路，即发射结正偏、集电结反偏，使其工作在放大状态，同时施加合适范围的电源和电流，即合适的静态工作点。

其次要保证信号发生器、放大电路和负载之间的信号能够正常传递，即有动态输入u i 时，应该有输出响应u o 。

基极偏置电阻R B1、R B2以及集电极电阻R C 取值得当，与电源V CC 配合，为晶体管设置合适的静态工作点，使之工作于放大区。

它的主要特点是电路的结构能自行稳定由温度的变化带来的静态工作点的变化。

对耦合电路的要求第一、信号发生器和负载接入放大电路时，不能影响晶体管的直流偏置。

第二，在交流信号的频率范围内，耦合电路应能使信号正常地传输。

在分立元件阻容耦合电子电路中，起传递作用的电容器称为耦合电容，如C b 和C c 。

只要电容器的容量足够大，即在信号频率范围内的容抗X C （1/ωc ）足够小，就可以保证信号几乎毫无损失地传输。

同时，电容器对直流量的容抗无穷大，使输入端信号发生器的接入以及输出端负载的连接都不会影响放大电路的直流偏置。

电气工程学院2011308880023电气11级2班刘思逸Multisim仿真实验报告实验一单极放大电路一．实验目的1.熟悉Multisim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电路性能的影响。

3.学习放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真算法，了解共射极电路特性。

二．虚礼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如图所示2.点击菜单栏上的place/component，弹出如下图所示select a component对话框3.在group 下拉菜单中选择basic，如图所示4.选中RESISTOR,此时在右边列表中选中1.5KΩ5%的电阻，点击OK 按钮。

此时该电阻随鼠标一起移动，在工作区适当位置点击鼠标左键，如下图所示5.同理，把如下所示的所有电阻放入工作区6.同样如下图所示选取电容10uF两个，放在工作区适当位置7.同理如下图所示，选取滑动变阻器8.同理选取三极管9.选取信号源10.选取直流电源11.选取地12.最终元器件放置如下13.元件的移动与旋转，即：单击元件不放，便可以移动元件的位置;单击元件（就是选中元件），鼠标右键，如下图所示，便可以旋转元件。

14.同理，调整所有元件如下图所示15.把鼠标移动到元件的管脚，单击，便可以连接线路。

如下图所示16.同理，把所有元件连接成如下所示电路17.选择菜单栏options/sheet properties，如图所示18.在弹出的对话框中选取show all，如下图所示19.此时，电路中每条线路上便出现编号，以便后来仿真。

20.如果要在2N222A的e端加上一个100欧的电阻，可以选中“7”这条线路，然后按键盘del键，就可以删除。

如下图所示21.之后，点击菜单栏上place/component，添加电阻。

22.最后，电路如下：注意：该电路当中元件阻值与前面几个步骤中不一样，更改方法是：比如（要把R3从5.1千欧更改为20千欧），选中R3电阻，右键，如图所示：之后，重新选取20千欧电阻便会自动更换。