单级放大电路的设计与仿真

单级放大电路的设计与仿真单级放大电路是指只有一个放大器的放大电路。

在设计和仿真单级放大电路时，需要考虑电路中的放大器类型、工作点的选择、输入输出阻抗的设计以及电源电压的确定等因素。

以下是一个关于单级放大电路的设计与仿真的详细步骤和原理。

首先，确定放大器类型。

常见的放大器有晶体管放大器和操作放大器。

晶体管放大器可以分为共射极、共基极和共集电极三种类型。

选择合适的放大器类型取决于电路的具体要求，例如增益、频率响应、输入输出阻抗等。

接下来，确定放大器的工作点。

工作点是放大器在信号输入时的直流工作条件。

通过选择合适的偏置电压，可以确保放大器在正常工作范围内，避免信号失真和过偏等问题。

工作点的选择可以通过分析放大器的静态特性来确定，例如估算晶体管的静态工作电流和电压。

然后，设计输入输出阻抗。

输入输出阻抗是指放大器的输入和输出端口对外部电路的负载影响程度。

合理的输入输出阻抗可以保证信号的传输效果，并防止信号反射和失真。

输入阻抗可以通过调整输入电路的电阻和电容来实现，输出阻抗可以通过调整输出端口的负载电阻和耦合电容来实现。

最后，确定电源电压。

电源电压是放大器工作所需的直流电压。

根据放大器的类型和工作点的选择，可以确定放大器所需的电源电压。

通常情况下，电源电压应足够提供放大器的工作所需电流，同时保持稳定。

在设计和仿真过程中，可以使用软件工具进行辅助。

常用的仿真软件有PSpice、Multisim等，它们可以模拟电路中的各个元件并计算电路的性能。

在仿真过程中，可以通过改变电路参数和元件的值来观察电路的响应和性能，并根据需要进行优化调整。

在完成电路设计和仿真后，还需要进行实际电路的制作和测试。

在制作电路时，需要注意布线和连接的准确性，以及元件的选择和安装质量。

在测试电路时，可以使用信号发生器和示波器等仪器进行输入信号的发生和输出信号的测量，从而评估电路的性能和工作效果。

综上所述，单级放大电路的设计和仿真涉及放大器类型的选择、工作点的确定、输入输出阻抗的设计和电源电压的确定等。

EDA设计(一) 实验报告——实验一单级放大电路的设计与仿真一．实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率2kHz(峰值5mV) ，负载电阻Ω，电压增益大于50。

2.调节电路静态工作点，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。

3.调节电路静态工作点，要求输入信号峰值增大到10mV电路输出信号均不失真。

在此状态下测试：①电路静态工作点值；②三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值；③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；④电路的频率响应曲线和f L、f H值。

二．单级放大电路原理图单级放大电路原理图三．饱和失真、截止失真和不失真1、不失真不失真波形图不失真直流工作点静态工作点：i BQ=, i CQ=, v CEQ=2、饱和失真饱和失真电路图饱和失真波形图饱和失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=3、截止失真截止失真电路图截止失真波形图截止失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=四．三极管输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值1、β值静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=V BEQ=β=i C/i B=2、输入特性曲线及r be值:由图：dx=，dy=r be=dx/dy=输入特性曲线3、输出特性曲线及r ce值:由图dx=, 1/dy=r ce=dx/dy=输出特性曲线五．输入电阻、输出电阻和电压增益1、输入电阻测输入电阻电路图由图：v= ，i=μAR i=v/i=μA=Ω2、输出电阻测输出电阻电路图1测输出电阻电路图2 由图：v o’= v o=R o=(v o’/v o-1)R L==Ω3、电压增益测电压增益电路图由图可得A V=六．幅频和相频特性曲线、f L、f H值由图可得f L= f H=Δf= f H - f L=七．实验结果分析1、R iR i理论=[r be+(1+β)R E]//R b1//R b2 =[2976+(1+220)x10]//127k//110k=ΩE1=、R oR o理论=R c=3 kΩE2=/3=1%3、AvI E理论=V B/R E=[ V cc R5/(R2+R5)]/( R6+R1)=[10x110/(127+110)]/2010=r be理论=200+26(1+β)/ I E =2976ΩAv理论=β(R C//R L)/[ r be+(1+β)R E]=220(3kΩ//Ω)/[2976+(220+1)x10]= E3=、V1=10mV时，会出现失真，但加一个小电阻即可减少偏差。

单级阻容耦合晶体管放大器电路设计与仿真单级阻容耦合晶体管放大器是一种常见的放大电路，用于增强信号的幅度。

通过适当的电路设计，我们能够实现理想的电压放大效果，并通过仿真验证其性能。

在电子技术领域中，放大器被广泛应用于各种电子设备中。

单级阻容耦合晶体管放大器具有简单、稳定、易于调整的特点，因此备受关注。

本文将介绍单级阻容耦合晶体管放大器的电路设计原理及其仿真方法，希望能给电子技术爱好者提供一些参考。

二、电路设计原理1. 选择晶体管型号在开始设计之前，我们需要选择适合的晶体管型号。

不同的应用场景可能需要不同的参数要求，因此需要根据具体的需求选择合适的型号。

2. 电路基本原理单级阻容耦合晶体管放大器的基本原理是利用晶体管的放大特性，通过控制基极电流来实现信号放大。

通过阻容耦合方式将输入信号耦合到晶体管的基极，然后通过集电极电阻来输出放大后的信号。

3. 电路参数计算根据放大器的设计要求，我们需要计算出合适的电路参数。

这些参数包括输入电阻、输出电阻、放大倍数等。

通过合理地选择电阻和电容的数值，可以获得较好的电路性能。

三、电路仿真方法1. 选择仿真软件在进行电路仿真之前，需要选择一款合适的仿真软件。

常用的仿真软件有Multisim、LTspice等，可以根据实际情况选择最适合的软件。

2. 构建电路模型根据设计原理和计算结果，利用仿真软件搭建出单级阻容耦合晶体管放大器的电路模型。

确保连接正确并符合设计要求。

3. 设置仿真参数在进行仿真前，需要设置仿真参数。

这些参数包括输入信号的幅度、频率、直流偏置电压等。

确保仿真环境与实际应用场景相符。

4. 仿真结果分析进行仿真后，我们可以分析输出信号的波形、频谱，以及电压增益等性能指标。

通过这些结果，可以评估电路设计的合理性，并在需要时进行调整。

单级阻容耦合晶体管放大器是一种常见且实用的电路结构，通过合理的设计和仿真可以获得较好的放大效果。

在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的晶体管型号，并进行电路参数计算和仿真分析，以保证电路的性能。

南京理工大学EDA课程设计（一）实验报告专业：自动化班级：姓名：学号：指导老师：2013年10月摘要在老师的悉心指导下，通过实验学习和训练，我已经掌握基了于Multisim的电路系统设计和仿真方法。

在一周的时间内，熟悉了Multisim软件的使用，包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌握常见电路分析方法。

能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握EDA设计的基本方法和步骤。

实验一：单级放大电路的仿真及设计，设计一个分压偏置的单管电压放大电路，并进行测试与分析，主要测试最大不失真时的静态工作点以及上下限频率。

实验二：负反馈放大电路的设计与仿真，设计一个阻容耦合两级电压放大电路，给电路引入电压串联深度负反馈，，观察负反馈对电路的影响。

实验三：阶梯波发生器的设计与仿真，设计一个能产生周期性阶梯波的电路，对电路进行分段测试和调节，直至输出合适的阶梯波。

改变电路元器件参数，观察输出波形的变化，确定影响阶梯波电压范围和周期的元器件。

关键词：EDA设计及仿真multisim 放大电路反馈电路阶梯波发生器实验一：单级放大电路的仿真及设计一、实验要求1、设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(峰值10mV) ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。

2、调节电路静态工作点(调节电位计)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。

3、调节电路静态工作点(调节电位计)，使电路输出信号不失真，并且幅度最大。

在此状态下测试：（1）电路静态工作点值；（2）三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值；（3）电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；（4）电路的频率响应曲线和f L、f H值。

二、实验步骤1、设计分压偏置的单级放大电路如图1-1所示：图1-1、单级放大电路原理图2、电路饱和失真输出电压波形图调节电位器的阻值，改变静态工作点，当电阻器的阻值为0%Rw，交流电压源为10mV时，显示饱和失真的波形图如图1-2所示：图1-2、电路饱和失真输出电压波形图饱和失真时的静态工作点：Ubeq=636。

单级放大电路的设计与仿真一、设计原理2. 放大器参数：设计单级放大电路时，需要根据应用的需求确定一些重要的放大器参数，如放大器的增益（amplification gain）、输入电阻（input resistance）和输出电阻（output resistance）等。

这些参数的选择要根据具体应用来确定。

二、常用类型1.共射放大器：共射放大器是最常用的单级放大电路之一，具有较高的电压增益和输入电阻，适用于电压放大的应用。

它的基本结构是将放大管（一般是NPN型的晶体管）的基极作为输入端，发射极作为输出端，集电极接地。

2.共基放大器：共基放大器是一种低输入电阻、高输入电流和低输出电阻的放大器，适用于电流放大的应用。

它的基本结构是将放大管（一般是NPN型的晶体管）的发射极作为输入端，集电极作为输出端，基极接地。

3.共集放大器：共集放大器是一种输入电阻高、输出电阻低、电压增益小的放大器，适用于低噪声和宽带应用。

它的基本结构是将放大管（一般是NPN型的晶体管）的基极作为输出端，发射极作为输入端，集电极接地。

三、仿真过程仿真是电路设计的重要工具之一，可以通过仿真软件进行单级放大电路的设计验证和性能分析。

1. 选择仿真软件：根据个人偏好和实际需求选择一款电路仿真软件，如Multisim、LTSpice等。

2.绘制电路图：使用仿真软件将所设计的单级放大电路绘制出来。

根据放大器类型和应用需求选择合适的元件和参数。

3.设置仿真参数：为了对电路进行仿真分析，需要设置电源电压、信号源信号频率和幅度等参数。

这些参数应与实际应用相符。

4.运行仿真：运行仿真软件进行电路仿真。

仿真结果会显示电路的输入输出波形、频率响应和频谱分析等。

5.优化和改进：根据仿真结果，分析电路性能，如增益、频率响应等，并进行必要的优化和改进，如调整元件参数、改变电路拓扑等。

6.验证和测试：通过实际的搭建和测试，验证设计的单级放大电路的性能和可靠性。

根据实际测试结果，对仿真模型进行验证。

实验一单级放大电路的设计和仿真一、实验目的1、掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。

2、掌握放大电路的动态参数的测试方法。

3、观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。

二、实验要求1、设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。

2、调节电路静态工作点(调节电位计)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。

3、加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ，调节电路使输出不失真，测试此时的静态工作点值。

测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；4、测电路的频率响应曲线和f L、f H值。

三、设计原理图Rb1=160kΩ,Rb2=80.6kΩ,Rc=2.2kΩ,Re=1.65kΩ,C1=C2=10uF,Ce=100uF,RL=3,9kΩ，R1=10Ω四、实验过程1、观测饱和失真、截止失真与不失真<1饱和失真的观测使Rb1=51kΩ，用示波器观测波形，并做直流工作点分析。

此时的静态工作点，ICQ=3.05334mA,IBQ=49.41790uA,VCEQ=130.534mV静态工作点<2截止失真的观测使Rb2=20.0k ，信号源电压峰值40mv，用示波器观测波形，并做直流工作点分析。

此时的静态工作点，ICQ=418.088uA,IBQ=1.88563uA,VCEQ=10.382913V不失真静态工作点<2不截止失真的观测用示波器观测波形，并做直流工作点分析。

此时的静态工作点，ICQ=1.78125mA,IBQ=8.28494uA,VCEQ=5.18389V静态工作点2、峰值10mV单级放大电路的观测与测量(1) 10mV单级放大电路设计原理图Rb1=160kΩ,Rb2=80.6kΩ,Rc=3.9kΩ,Re=1.65kΩ,C1=C2=10uF,Ce=100uF,RL=3,9kΩ，R1=20Ω（2）静态工作点波形与直流工作分析如下图所示，可得：静态工作点，ICQ=1.74639mA,IBQ=8.35250uA,VCEQ=2.2586V，不失真度2.1%静态工作点（2）输入曲线、输出曲线的观察在VCE=2.2586V下三极管的输入曲线在IBQ=8.35250uA下三极管的输出曲线（2）β、be r、ce r的测量<1 β的测量根据输出曲线及输出数据可算出2.2586 1.74642098.3525|c V V ce bm uii β===≈<2be r 的测量如下图电路测量be r ，据所得数据计算得77.9896 2.83627.4972Vbe ube k Ib nr ∆===Ω∆<2ce r 的测量如下图电路测量ce r ，据所得数据计算得1.315862.521.0526Vce mce k Ic nr ∆===Ω∆(3) 输入电阻、输出电阻与电压增益的测量 <1 输入电阻的测量如下图电路测量输入电阻，据所得数据计算得 6.4227.0711.101k UmRi I u ==Ω=Ω<2输出电阻的测量如下图电路测量输入电阻，据所得数据计算得 3.79707.104186.377k UmRo I u ==Ω=Ω<2电压放大倍数的测量如下图电路测量电压放大倍数，据所得数据计算得385.19454.4757.071mAvm==(4) 电路的频率响应曲线和L f 、H f 的测量对电路做交流分析，可得如下图所示的频率响应曲线，从而可获得转折频率：48.2891L f Hz =15.8012H f MHz =五、数据分析1、误差分析r的误差如下表所示输入电阻、输出电阻、电压增益以及be2、总结本次试验的测量值与理论值相对误差不大，基本都在容许的范围以内。

电子线路实验报告题目：单级放大电路实验第一部分：multisim仿真一：仿真模型的建立过程1)启动multisim 10.0，在place中点击component的元件库中，将电路所需的元件（信号源[ac power]，直流电源[vcc],三极管[BJT NPN],电阻[resistor],滑线变阻器[potentiometer],电容[cap electrolit]，地端[ground])一一调用，放工作区中。

2)将放置好的元件移动，旋转，然后，按照位置适当的连接完成。

3)在已经连接好的电路中选中一个元件，单击左键，在出现的快捷菜单中，选择属性[properties],在打开的页面中修改元件的参数，选择适当的参数来保证下面的仿真工作顺利进行。

4)最后在操作界面顶端的工作菜单中，点击选项[options],选择sheetproperties,在打开的对话界面中，在Net Name 栏中，选择show all 选项，是电路中每条线路上都显示标号，以便仿真与电路的修改。

5) 完成后的单级放大电路的multisim原理图如下所示。

图1-1二：实际操作中的错误错误最开始仿真过程无法进行，万用表测量值为负值，不符合实际中的电压情况，没有实现放大的功效。

原因在绘制multisim原理图时，忽略了节点的作用，在分压偏置的两个R1，R2中间，没有节点，没有完成正常的分压偏置作用。

三：电路原理分析1)电路中必须根据放大管的类型加入合适的直流电源，以便设置合适的静态工作点，并且作为输出的能源。

对于晶体管放大电路，电源的极性和大小要保证发射结的正向偏置，且基极与发射极之间的静态电压要大于开启电压，保证晶体管导通，集电结要处于反向偏置，保证晶体管工作在放大区。

2)电阻的取值要得当，与电源相配合，是放大管有合适的静态工作点。

3)加入输入信号时候，要能够作用输出回路，改变基极和发射极之间的电压，从而改变基极或发射极的电流。

单级放大电路的设计与仿真实验报告参考文献在设计和仿真单级放大电路的实验报告中，可以参考以下文献：1. Sedra, A. S., & Smith, K. C. (2010). Microelectronic circuits. Oxford University Press. 这本书是微电子电路设计的经典教材，其中包含了关于放大电路设计的详细内容。

2. Razavi, B. (2016). Design of analog CMOS integrated circuits. McGraw-Hill Education. 这本书对模拟CMOS集成电路的设计进行了全面而详细的介绍，包括放大电路的设计。

3. Gray, P. R., Hurst, P. J., Lewis, S. H., & Meyer, R. G. (2009). Analysis and design of analog integrated circuits. Wiley. 这本书讲解了模拟集成电路的分析和设计方法，包括放大电路的设计原理。

4. Franco, S. (2015). Design with operational amplifiers and analog integrated circuits. McGraw-Hill Education. 这本书重点介绍了运算放大器和模拟集成电路的设计方法，对于单级放大电路的设计有很好的参考价值。

5. Horowitz, P., & Hill, W. (2015). The art of electronics. Cambridge University Press. 这本书是电子工程师的经典参考书，其中包含了大量实用的电路设计技巧和实例，对于单级放大电路的设计也有相关内容。

除了上述文献，还可以参考相关的学术论文和研究报告，以了解最新的研究进展和设计方法。

仿真一1.仿真电路名称单级放大电路2.仿真原理图3.仿真结果记录数据，填如下表：★Rp的值，等于滑动变阻器的最大阻值乘上百分比。

原理图波形图由图可知：反相删除负载电阻R6，原理图波形图记录数据如下表：（注此表为RL为无穷）将R6改为5.1kΩ和330Ω填表：其他不变，增大和减小滑动变阻器的值，观察V0的变化，并记录波形。

★如果效果不明显，可以适当增大输入信号.动态仿真三Ri在输入端串联一个5.1k的电阻，如图所示，并且连接一个万用表，如图连接。

启动仿真，记录数据，并填表。

☆万用表要打在交流档才能测试数据填表：R0如图所示：☆万用表要打在交流档才能测试数据，其数据为VL如图所示：☆万用表要打在交流档才能测试数据，其数据为V0填表：思考题1、画出如下电路：2、如何把元件水平翻转和垂直翻转呢？如图所示水平翻转：Flip Horizontal垂直翻转：Flip Vertical3、如何更改元件的数值呢？选取所需的阻值4、如果去掉实验中的R7既是100欧电阻，输出波形有何变化？未去掉R7：去掉R75、元件库中有些元件后带有VIRTUAL，它表示什么意思？表示虚拟元件。

仿真二1.仿真电路名称集成运算放大器运用的测量2.原理图3.仿真结果：频率响应测试输出波形放大倍数记录数据如下表：最大功率测试仿真三1.仿真电路名称负反馈放大电路2.原理图3.启动直流工作点分析，记录数据，填入下表4.交流测试5.负反馈对失真的改善1.在开环情况下适当加大Vi的大小，使其输出失真2.闭合开关S16.测试放大频率特性1. 开环2.闭环仿真四1.仿真电路名称差动放大电路2.原理图1.调节放大器零点把开关J1和J2闭合，J3打在最左端，启动仿真，调节滑动变阻器的阻值，使得万用表的数据为0，填表一：2.测量差模电压放大倍数3.测量共模电压放大倍数.填表二：仿真五1.仿真电路名称串联型晶体管稳压电路2. 整流滤波电路测试1) 取RL＝240Ω，不加滤波电容，测量直流输出电压UL 及纹波电压L，并用示波器观察u2和uL波形。

基于Multisim的单极共射放大电路的仿真设计齐龙友( 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011)指导教师：王鹏摘要: 随着计算机技术的发展,计算机辅助分析与设计在电子电路的设计中得到越来越广泛的应用。

文章叙述了利用Multisim软件对NPN型三极管进行输出特性曲线测试的方法和步骤,及对基本共射放大电路进行静态和动态分析的方法和设计过程。

关键词: Multisim，单极共射放大电路，仿真设计一、引言传统的电子线路分析主要是根据经验和成熟的电路数据来分析、计算、判断,若想更进一步地得到电路的相关数据或波形等参数,则需要搭建试验电路来进行测试,但这种方法费用高、效率低。

随着计算机技术的发展,采用计算机仿真来代替实际的实验电路,可以大大减少工作量,提高工作效率，还能保持仿真过程中产生的大量数据、图形，为电子线路整体分析与改进提供方便。

实验所需时间较长,加上仪器本身的缺陷,所采集到的数据量较少且误差较大, 使用Multisim软件能很好的解决这些问题，它具有直观的图形界面、丰富的元器件库、丰富的测试仪器、完备的分析手段和强大的仿真能力等特点。

Multisim 软件用虚拟的元件搭建各种电路、用虚拟的仪表进行各种参数和性能的测试。

本文将以三极管的单极共射放大电路为例，用Multisim 进行单极共射放大电路的性能设计并进行分析。

二、Multisim相关介绍1 Multisim简介Multisim是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technoligics简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力，它以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

实单级放大电路的设计与仿真一．实验目的①掌握放大电路静态工作点的测试和调节方法。

②掌握放大电路的动态参数的测试方法。

③观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影二．实验要求：1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(峰值10mV) ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。

2.调节电路静态工作点(调节偏置电阻)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。

3.调节电路静态工作点(调节偏置电阻)，使电路输出信号不失真，并且幅度最大。

在此状态下测试：①电路静态工作点值；②三极管的输入、输出特性曲线和 、be r、ce r值；③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；④电路的频率响应曲线和f L、f H值。

三．实验步骤1.单级放大电路原理图。

图1-1 单级放大电路图1-2 静态工作点分析2.电路饱和失真和截止失真时输出电压的波形图以及两种状态下三极管的静态工作点值。

（1）当电位计调至50%时，输出波形如图 1-3所示，观察波形，此管出现了饱和失真，对应的静态工作点如图1-4所示。

图1-3 饱和失真时的波形图图1-4 饱和失真时各静态工作点值（2）当电位计调至0%时，输出波形如图1-5所示，观察波形，此管出现了截止失真，对应的静态工作点如图1-6所示：图1-5 截止失真时的波形图图1-6 截止失真时各静态工作点值3.测试三极管输入、输出特性曲线和 、r be、r ce值的实验图以及测试结果。

（1）测试三极管Q1的输入特性曲线图1-7 测试输入特性曲线的电路图图1-8 输入特性曲线be r dx dy =÷=2.25 Kohm（2）测试三极管Q1的输出特性曲线图1-9 测试输出特性曲线的电路图图1-8 输出特性曲线ce r dx dy =÷=39.39Kohm（3）β值的计算：c b I I β=÷=113.464. 电路工作在最大不失真状态下： （1） 三极管静态工作点的测量值；b I =13.83550e-6 A cI =1.56972e-3 A CEQ U =5.07424V（2） 输出波形图以及放大倍数，并与理论计算值进行比较图1-9 最大不失真时的波形图U O i A U U =÷=103.95|u A '|=|-β（4R //5R ）÷be r |=95.25e=|uA '-UA | ÷ u A ' ⨯100%≈9.1%（3） 测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图以及测试结果，并和理论计算值进行比较。

南京理工大学EDA设计（Ⅰ）实验报告作者: 学号：学院(系):专业:指导老师：实验日期：实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的1.掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。

2.掌握放大电路的动态参数的测试方法。

3.观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。

二、实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。

2. 调节电路静态工作点(调节电位计)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。

3.调节电路静态工作点(调节电位计)，使电路输出信号不失真，并且幅度最大。

在此状态下测试：电路静态工作点值；电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；电路的频率响应曲线和fL、fH值。

三、实验要求1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。

2.调节电路静态工作点(调节电位计)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。

3.调节电路静态工作点(调节电位计)，使电路输出信号不失真，并且幅度最大。

在此状态下测试：电路静态工作点值；电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；电路的频率响应曲线和fL、fH值。

四、实验步骤一．单级放大电路原理图二．放大电路静态工作点分析1、饱和失真（饱和失真。

滑动变阻器调到0%，信号源电压10mV）2）静态工作点参数Ib=76.18012u Ic=819.25941m Uce=63.17805m2、截止失真（截止失真。

滑动变阻器调到100%，信号源电压50mV）3.不失真Ib=5.58529u Ic=615.31797u Uce=3.35120 Ube=617.74726m三、测量输入输出电阻和电压增益1、输入电阻输入电阻实验值：R i =U i /I i =10mV/2.522uA=3.965k Ω2、输出电阻输出电阻实验值：R 0=U 0/I 0=10mV/1.404μA=7.122K Ω3、电压增益电压增益测量值：Au=68.924 四、电路的频率特性由图可知，f L=350.6399Hz f H=7.9519MHz实验小结：由数据分析知，此次试验存在较小误差，但是在误差允许的范围之内。

EDA设计单级放大电路的设计与仿真设计与仿真单级放大电路引言：单级放大电路是电子电路设计中非常重要的一种电路，它可以将微弱的输入信号放大成为更大的信号输出，广泛用于各种电子设备中。

本文将详细介绍单级放大电路的设计和仿真过程。

一、电路设计：1.确定电路参数：在设计单级放大电路之前，首先需要确定电路的输入电压范围和放大倍数要求。

根据需要，可以选择适当的管子进行放大。

2.选择放大管子：根据放大倍数和输入电压范围的要求，选择合适的放大管子。

一般常用的放大管子有BJT晶体管和场效应管。

根据具体需求选择合适的管子。

3.设计偏置电路：为了保证放大电路的正常工作，需要设计一个偏置电路来为放大管子提供适当的工作点。

偏置电路可以使用电阻和电容来实现。

4.确定电路拓扑结构：根据所选放大管子和偏置电路的设计结果，确定电路的拓扑结构。

常见的放大电路结构有共射、共集和共栅等。

5.设计互联电路：根据电路拓扑结构，设计输入电容、输出电容和耦合电容等互联电路，以实现信号的输入和输出。

二、电路仿真：1.电路搭建：使用电路设计软件，如LTspice等，将设计好的电路按照电路图搭建出来。

其中包括放大管子、偏置电路、互联电路等。

2.参数设置：在仿真软件中设置放大管子的参数，如晶体管的模型、放大倍数等。

同时设置输入信号的频率、幅值和相位等。

3.运行仿真：在仿真软件中运行仿真，观察输出信号的波形和幅度，检测是否达到了设计要求。

如果输出信号不符合要求，可以调整电路参数或修改电路拓扑结构，重新进行仿真。

4.优化调整：根据仿真结果，对电路进行进一步调整和优化。

如改变偏置电流、增加反馈电路等，以提高放大电路的性能。

三、结果分析：根据仿真结果进行结果分析。

分析输入输出信号的频率响应、功率增益和失真程度等指标，评估电路的性能是否达到设计要求。

结论：通过设计和仿真单级放大电路，可以实现对微弱信号的放大，并得到满足设计要求的输出信号。

在设计过程中，需要根据实际需求选择合适的放大管子和电路拓扑结构，并进行仿真和优化调整，以达到最佳的性能。

实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的一、把握放大电路的静态工作点的调整和测试方式。

二、把握放大电路的动态参数的测试方式。

3 、观看静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的阻碍。

二、实验内容和步骤1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(峰值10mV) ，负载电阻Ω，电压增益大于50。

2.调剂电路静态工作点(调剂电位计)，观看电路显现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。

3.调剂电路静态工作点(调剂电位计)，使电路输出信号不失真，而且幅度尽可能大。

在此状态下测试：1电路静态工作点值；2三极管的输入、输出特性曲线和 、rbe 、rce值；3电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；4电路的频率响应曲线和fL、fH值。

三、实验步骤（电路图入图1所示）图12．测定饱和失真和截止失真1）饱和失真调剂滑动变阻器，当滑动变阻器的值为15kΩ时，示波器中输出电压的波形底部被削平，显现了饱和失真。

如图2所示图2对电路进行直流分析，取得如下静态工作点的值：Ib=,Ic=11uA,Vce=2) 截止失真由于输入的信号过小，因此很难观看到截止失真的现象，因此将小信号的峰值调至50mV，调剂滑动变阻器，当滑动变阻器的值为50kΩ时，示波器中输出电压的波形顶部被削平，显现截止失真。

如图3所示。

图3对电路进行直流分析，取得如下静态工作点的值：Ib=,Ic=观看不失真并测定参数调剂滑动变阻器，当滑动变阻器的值为30kΩ时，波形大体对称且幅度最大，如图5所示图5再通过对电路图进行直流分析，取得如下静态工作点的值：Ib=,Ic=测试三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值1)当电路不失真时，可依照Ib与Ic的值测得 =Ic/Ib=2122) 三极管的输入特性曲线：图6为测试三极管输入的实验图，利用直流扫描，可得输入特性曲线如图7所示：图6图7静态时Ib=,在图7中找到静态工作点Q, 在Q点周围取两个点，斜率的倒数即为=dx/dy=Ωrbe,r be3）三极管的输出特性曲线：图8为测试三极管输出的实验图，利用直流扫描，可得输出特性曲线如图9所示：图8图9Ib=通过静态时的Ic找到Q点，在Q点周围取两个点，斜率的倒数即为r ce=dx/dy=68k4.测量电路的输入电阻、输出电阻和电压增益1)测量输入电阻输入电阻的测试电路如图10所示。

EDA设计（Ⅰ）实验报告院系：电子工程与光电技术学院专业：电子信息工程学号：914104姓名：指导老师：宗志园目录实验一单级放大电路的设计与仿真 (2)一、实验目的 (2)二、实验要求 (2)三、实验原理图 (3)四、三极管参数测试 (3)五、电路静态工作点测试 (6)六、电路动态参数测试 (8)七、频率响应测试 (10)八、数据表格 (10)九、理论分析 (11)十、实验分析 (11)实验二差动放大电路的设计与仿真 (12)一、实验目的 (12)二、实验要求 (12)三、实验原理图 (12)四、三极管参数测试 (13)五、电路工作测试 (18)六、电路增益测试 (18)七、数据表格 (21)八、理论分析 (22)九、实验分析 (22)实验三负反馈放大电路的设计与仿真 (23)一、实验目的 (23)二、实验要求 (23)三、实验原理图 (24)四、电路指标分析 (25)五、电路幅频特性和相频特性 (30)六、电路的最大不失真电压 (31)七、数据表格 (32)八、误差分析 (33)九、实验分析 (33)实验四阶梯波发生器电路的设计 (34)一、实验目的 (34)二、实验要求 (34)三、实验原理图 (35)四、实验原理简介 (35)五、电路分级调试步骤 (36)六、误差分析 (40)七、电路调整方法 (40)八、实验分析 (40)实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的（1）设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz，峰值5mV ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于70.（2）调节电路静态工作点，观察电路出现饱和失真、截止失真和正常放大的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值.（3）在正常放大状态下测试：1.三极管的输入、输出特性曲线和β、r be、r ce值；2.电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；3.电路的频率响应曲线和f L、f H值.二、实验要求（1）给出单级放大电路原理图.（2）实验过程中各个参数的电路仿真结果：1.给出测试三极管输入、输出特性曲线和β、r be、r ce值的仿真图；2.给出电路饱和失真、截止失真和不失真的输出信号波形图；3.给出测量输入电阻、输出电阻和电压增益的仿真图；4.给出电路的幅频和相频特性曲线(所有测试图中要有相关仪表或标尺数据).（3）给出相关仿真测试结果.（4）理论计算电路的输入电阻、输出电阻和电压增益，并和测试值做比较，分析误差来源.三、实验原理图图1-1 实验原理图四、三极管参数测试图1-2 电路静态工作点（1）输入特性图1-3 测量输入特性曲线电路图图1-4 输入特性曲线（2）输出特性图1-5 测量输出特性曲线电路图图1-6输出特性曲线（3）根据图1-4及公式i V rb be be ∆∆= ， 可计算出r be = . （4）根据图1-6及公式V r c CE ce ∆∆= ，可计算出r ce = . （5）根据图1-2.五、电路静态工作点测试（1）饱和失真图1-7饱和失真波形图1-8饱和失真数据（2）截止失真图1-9截止失真波形及其数据（3）正常放大黄色曲线为输入波形，蓝色曲线为输出波形.图1-10正常放大波形六、电路动态参数测试（1）Av图1-11 Av测量电路计算，得到.（2）Ri图1-12 Ri测量电路计算，得到.（3）Ro图1-13 Ro测量电路计算，得到. 七、频率响应测试图1-14 频率响应测试八、数据表格表1-1 静态工作点调试数据表1-2 电路正常工作数据九、理论分析（1）Ri理论值：.误差：.（2）Ro理论值：.误差：.（2）Av理论值：.误差：.十、实验分析本实验是EDA的第一项实验，在老师的指导下我初步了解了电路仿真的基础知识和Multisim软件的使用方法，并完成了第一个电路：单机放大电路的设计与参数测量。

1 实验二晶体管单级放大电路实验一、实验目的1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路和射极输出器的组成。

2、掌握放大电路静态工作点的调试方法，加深静态工作点对放大电路性能的影响。

3、进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。

二、预习要求1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路的构成。

2、熟悉共射放大电路静态工作点及调试方法。

3、什么是信号源电压u s ？什么是放大器的输入信号u i ？什么是放大器的输出信号u o ？如何用示波器和交流毫伏表测量这些信号？4、如何通过动态指标的测量求出放大器的电压放大倍数A V 、输入电阻R i 和输出电阻R o ？5、了解负载变化对放大器的放大倍数的影响。

6、观察静态工作点选择得不合适或输入信号u i 过大所造成的失真现象，从而掌握放大器不失真的条件。

三、实验设备及仪器模拟电子技术实验台、数字存储示波器、数字万用表、函数信号发生器、数字交流毫伏表。

四、实验内容及步骤1、连线如图1.1所示的分压式偏置共射放大电路。

2、共射放大电路静态工作点的测量图1.1 三极管共射放大电路接通电源V CC ，调节电位器RP1RP1，使发射极电位，使发射极电位U E ＝2.6V 2.6V，用直流电压表测量，用直流电压表测量U B 、U C 以及电阻R C1上的电压U Rc 的值，填入表1.1中。

中。

表1.1 静态直流工作点参数测量测 量 值 （V ） 计 算 值U E U B U C U Rc I E （mA ） I C （mA ） U CE （V ）共射放大电路交流参数测量共射放大电路交流参数测量维持已调好的静态工作点不变，在输入端加入f ＝1kHz 1kHz、、u s ＝100mVrms 的正弦波信号，分别用交流毫伏表和双踪示波器测量u s 、u i 、u o 的值，并观察输入、输出波形及其相位，将结果填入表1.2中。

中。

表1.2 动态交流参数测量条件条件 测量值（mV ） 计 算 值 波 形R L u su iu oA V A VS R i R o 输入（u i ） 输出（u o ）∞2k Ω输入电阻和输出电阻的计算方法如下：∵ s s i ii u R R R u += ∴ is i s i u u u R R -=∵ L Lo oo o R R R u u +=∴ L o o oo o R u u u R -=式中：式中：u u oo 为R L ＝∞时的输出开路电压，＝∞时的输出开路电压，u u o ＝2k Ω时的输出负载电压。

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)目录实验一单级放大电路的设计与仿真 (2)一、实验目的 (2)二、实验要求 (2)三、实验原理图 (3)四、实验过程及结果 (3)1、电路的饱和失真和截止失真分析 (3)2、三极管特性测试 (7)3．电路基本参数测定 (10)五、数据分析 (14)六、实验感想 (14)实验二差动放大电路的设计与仿真 (15)一、实验目的 (15)二、实验要求 (15)三、实验原理图 (15)四、实验过程及结果 (17)1、电路的静态分析 (17)2.电路电压增益的测量 (23)五、数据分析 (26)六、实验感想 (27)实验三反馈放大电路的设计与仿真 (27)一、实验目的 (27)二、实验要求 (27)三、实验原理图 (27)四、实验过程及结果 (28)1.负反馈接入前后放大倍数、输入电阻、输出电阻的测定 (28)2．负反馈对电路非线性失真的影响 (32)五、实验结论 (37)六、实验感想 (37)实验四阶梯波发生器电路的设计 (38)一、实验目的 (38)二、实验要求 (38)三、电路原理框图 (38)四、实验过程与仿真结果 (39)1.方波发生器 (39)2.微分电路 (40)3.限幅电路 (42)4.积分电路 (43)5.比较器及电子开关电路 (45)五、实验思考题 (46)六、实验感想 (47)写在后面的话对此次EDA设计的感想 (47)问题与解决 (47)收获与感受 (48)期望与要求 (48)实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的1.掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法2.掌握放大电路的动态参数的测试方法3.观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响二、实验要求1.设计一个分压偏置的胆管电压放大电路，要求信号源频率10kHz（峰值1—10mV），负载电阻，电压增益大于80.2.调节电路静态工作点（调节偏置电阻），观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。