模电实验三基本放大电路仿真

实验三Multisim仿真软件的使用(4学时)------
一、实验目的：（1）熟练掌握Multisim仿真软件的使用方法。

（2）在Multisim仿真软件工作平台上测试单管放大电路的静态工作点、电压方法倍数和输入输出电阻。

（3）通过仿真实验了解电路元件参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响
二、实验内容：参考实验指导书P10页，在Multisim仿真软件工作平台绘制图1-15所示的单管放大电路。

测试表格指导书P6-P7的表1-5、1-6、1-7。

⑴测量静态工作点
表1-5 静态工作点实验数据
⑵测量电压放大倍数
保持U i不变，改变R L，观察负载电阻改变对电压放大倍数的影响，将测量结果记入表1-6中。

表1-6 电压放大倍数实测数据（保持U i不变）
⑶观察工作点变化对输出波形的影响调整信号发生器的输出电压幅值（增大放大器的输入电压U i），观察放大电路的输出电压的波形，使放大电路处于最大不失真电压时，逐个改变基极电阻R b1的值，分别观察R b1变化对静态工作点及输出波形的影响，将所测结果记入表1-7中。

b1
实验指导书P9-12。

Multisim模拟电路仿真实验1.Multisim用户界面与根本操作1.1Multisim用户界面在众多的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的青睐。

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

Multisim来源于加拿大图像交互技术公司〔Interactive Image Technologies，简称IIT公司〕推出的以Windows为根底的仿真工具，原名EWB。

IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work 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 进展了较大变动，名称改为Multisim〔多功能仿真软件〕。

IIT后被美国国家仪器〔NI，National Instruments〕公司收购，软件更名为NI Multisim，Multisim经历了多个版本的升级，已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本，9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。

下面以Multisim10为例介绍其根本操作。

图1-1是Multisim10的用户界面，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局部。

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1-2 Multisim菜单栏其中，Options菜单下的Global Preferences和Sheet Properties可进展个性化界面设置，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。

模电实验报告
实验名称：
实验时间：第（）周，星期（），时段（）实验地点：教（）楼（）室
指导教师：
学号：
班级：
姓名：
集成功率放大电路
一. 实验目的
1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法；
2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功率放大器的使用方法。

二. 实验仪器设备
1.实验箱
2.示波器
3.万用表
4.电流表
三、实验内容及要求：
集成功率放大器实验电路
1、连接电路：
接入正负电源（+V CC 、-V EE ）； 接入负载电阻R L ； 串入电流表；
2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E ;
3、将电流表换至较高档位，接入输入信号V i ，按后面要求进行测量。

负载电阻R L ＝8.2Ω时，按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V 和4V 时的电流I E ，计算输出功率P O 、电源供给功率P E 和效率
η ;
V
CC
⨯=I P E
E
P
P E
O
=η
逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值
V
o max
(有效值)和电流I E ，并计算此时的输出功率P O ，电源供给功率P E 和效率
η，填表。

实验三 晶体管共射极单管放大器一、实验目的一、 学会放大器静态工作点的调试方式，分析静态工作点对放大器性能的阻碍。

二、 把握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方式。

3、 熟悉经常使用电子仪器及模拟电路实验设备的利用。

二、实验原理图3－1为电阻分压式工作点稳固单管放大器实验电路图。

它的偏置电路采纳R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳固放大器的静态工作点。

当在放大器的输入端加入输入信号u i 后，在放大器的输出端即可取得一个与u i 相位相反，幅值被放大了的输出信号u 0，从而实现了电压放大。

图3－1 共射极单管放大器实验电路在图3－1电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时（一样5～10倍），那么它的静态工作点可用下式估算 CC B2B1B1B U R R R U +≈U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E ）CEBEB E I R U U I ≈-≈电压放大倍数beLCV r R R βA // -= 输入电阻R i ＝R B1 // R B2 // r be 输出电阻 R O ≈R C由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。

在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必需测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。

一个优质放大器，必然是理论设计与实验调整相结合的产物。

因此，除学习放大器的理论知识和设计方式外，还必需把握必要的测量和调试技术。

放大器的测量和调试一样包括：放大器静态工作点的测量与调试，排除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。

一、 放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情形下进行， 即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程适合的直流毫安表和直流电压表，别离测量晶体管的集电极电流I C 和各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。

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。

模拟电子技术基础Multisim 仿真实验报告课题：交流负反馈对放大倍数稳定性的影响班级：自1203班姓名：张凯（41251083）张晨光（41251084）李顶立（41251085）一、题目负反馈对电压串联负反馈放大电路电压放大倍数稳定性的影响。

二、仿真电路仿真电路采用虚拟集成运放，运放U1、U2分别引入了局部电压并联负反馈，其闭环电压放大倍数分别为RR A11f 1uf -≈,RR A22f 2uf ≈,可以认为该负反馈放大电路中基本放大电路的放大倍数AA Au u 2f 1f ≈整个电路引入了急件电压串联负反馈，闭环电压放大倍数FA A A A Au u u u u 2f 1f 2f 1f f1+≈，RRR Ff+=，三、仿真内容分别测量 Ω=k R f 1002和 Ωk 10 时的 A u f 。

从示波器可读出输出电压的幅值，得到放大倍数电压的变化。

四、仿真结果1、张凯的结果（1）实验截图图1 负反馈放大倍数（张凯）（2）实验数据表图2 实验数据表（张凯）（1）实验截图图3 负反馈放大倍数（张晨光）（2）实验数据表图4 实验数据表（张晨光）（1）实验截图图5 负反馈放大倍数（李顶立）（2）实验数据表图6 实验数据表（李顶立）五、实验数据分析1、比较第1组数据与第2组数据可知，当反馈电阻减小时，运放的闭环电压放大倍数减小。

2、不接反馈电阻时的开环电压放大倍数与接上反馈电阻时的闭环电压放大倍数具有明显的差异，表明负反馈具有提高放大倍数稳定性的作用。

六、实验结论1、由 图4 可知，当R 2f 从100k Ω 变为10k Ω时，电路的开环电压放大倍数变化量Δ9.0101010443)(=-=A A ，闭环电压放大倍数变化量Δ()148.01.1.95-0.811ff-≈=AA u u ，AA AA uf∆<<∆uf。

由此说明负反馈放大倍数的稳定性。

2、根据 图四 可知R 2f 从100k Ω 变为10k Ω时，开环电压放大倍数A 从104变为103，闭环电压放大倍数A uf 分别为99和90.9，与仿真结果近似。

（完整版）三极管共射放⼤电路（模电实验）实验报告课程名称：模拟电⼦技术基础实验指导⽼师：张伟成绩：__________________ 实验名称：三极管共射极放⼤电路实验类型：直接测量型同组学⽣姓名：__________ ⼀、实验⽬的和要求（必填）⼆、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作⽅法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、⼼得⼀．实验⽬的和要求1、学习基本放⼤器的参数选取⽅法、安装与调试技术；2、掌握放⼤器静态⼯作点的测量与调整⽅法，了解在不同偏置条件下静态⼯作点对放⼤器性能的影响；3、学习放⼤器的电压放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻及频率特性等指标的测试⽅法；4、了解静态⼯作点与输出波形失真的关系，掌握最⼤不失真输出电压的测量⽅法；5、进⼀步熟悉⽰波器、函数信号发⽣器、交流毫伏表的使⽤。

⼆．实验内容和原理1、静态⼯作点的调整和测量2、电压放⼤倍数的测量3、输⼊电阻和输出电阻的测量4、观察静态⼯作点对输出波形的影响5、放⼤电路上限频率fH 、下限频率fL 的测量三极管共射极放⼤电路原理图：三、主要仪器设备1、稳压电源2、信号发⽣器3、晶体管毫伏表4、⽰波器5、放⼤电路板专业：电⽓⾃动化姓名：郑志豪学号：3110101577 ⽇期：2012/12/12 地点：东3-211 B5四、操作⽅法和实验步骤1. 静态⼯作点的调整和测量1)按所设计的放⼤器的元件参数焊接电路，根据电路原理图仔细检查电路的完整性和焊接质量。

2)开启直流稳压电源，将直流稳压电源的输出调整到12V，并⽤万⽤表检测输出电压，确认后，关闭直流稳压电源。

3)将放⼤器电路板的⼯作电源端与12V直流稳压电源接通。

然后，开启直流稳压电源。

此时，放⼤器处于⼯作状态。

4)调节电位器RP，使电路满⾜设计要求（ICQ＝1.5mA）。

为⽅便起见，测量ICQ时，⼀般采⽤测量电阻Rc两端的压降URc，然后根据ICQ =URc／Rc计算出ICQ 。

实验三共射放大电路计算、仿真、测试分析报告（请在本文件中录入结果并进行各类分析，实验结束后，提交电子文档报告）实验目的：掌握共射电路静态工作点的计算、仿真、测试方法；掌握电路主要参数的计算、中频时输入、输出波形的相位关系、失真的类型及产生的原因；掌握获得波特图的测试、仿真方法；掌握负反馈对增益、上下限截频的影响，了解输入输出间的电容对上限截频的影响等。

实验设备及器件：笔记本电脑（预装所需软件环境）AD2口袋仪器电容：100pF、0.01μF、10μF、100μF电阻：51Ω*2、300Ω、1kΩ、2kΩ、10kΩ*2、24kΩ面包板、晶体管、2N5551、连接线等实验内容：电路如图3-1所示（搭建电路时应注意电容的极性）。

图3-1实验电路1.静态工作点（1）用万用表的β测试功能，获取晶体管的β值，并设晶体管的V BEQ=0.64V，r bb’=10Ω（源于Multisim模型中的参数）。

准确计算晶体管的静态工作点（I BQ、I EQ、V CEQ，并填入表3-1）（静态工作点的仿真及测量工作在C4为100pF完成）；主要计算公式及结果：晶体管为2N5551C，用万用表测试放大倍数β（不同的晶体管放大倍数不同，计算时使用实测数据，并调用和修改Multisim中2N5551模型相关参数，计算静态工作点时，V BEQ=0.64V）。

静态工作点计算：V BB=R2/(R1+R2)*V CCR B=R1//R2I BQ=(V BB-V BEQ)/[R B+(1+β)(R3+R4)]I CQ=βI BQV CEQ=V CC-(1+β)(R3+R4)I BQ-β*R5I BQ（2）通过Multisim仿真获取静态工作点（依据获取的β值，修改仿真元件中晶体管模型的参数，修改方法见附录。

使用修改后的模型参数仿真I BQ、I EQ、V CEQ，并填入表3-1）；（3）搭建电路测试获取工作点（测试发射极对地电源之差获得I EQ，测试集电极与发射极电压差获取V CEQ，通过β计算I BQ，并填入表3-1）；主要测试数据：表3-1静态工作点的计算、仿真、测试结果（C4为100pF）（计算和仿真结果几乎没有太大差异。