实验三多级放大电路及反馈放大电路仿真分析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验三 多级放大电路及反馈放大电路的仿真分析,一实验目的,1,掌握仿真软件,EWB,的使用方法。,2,学会使用该软件绘制电路，并完成对电路的静、动态测试。,3,通过仿真，发现并解决设计过程中的问题。,二设计要求,1,设计任务,(1),两级放大电路的设计,1,a.,在实验二所设计的单管放大电路的基础上，在设计一结构相同（但参数不同）的单管放大电路，两者均用阻容耦合方式，构成两级放大电路。,b.,已知：,V,cc,=12V,，,R,L,=3k,，,120,。,c.,两级放大电路的要求：,I,cQ,=3mA,，,A,u,10,3,，,R,i,2k,，,R,o,2k,。,(2),电压串联负反馈放大电路的设计,a.,在以上两级放大电路的设计基础上，引入级间电压串 联负反馈。,2,b.,要求,A,uf,=100,，,R,if,10k,，,R,of,100,。,2,设计提示,(1),两级放大电路的设计电路结构如图,6.3.1,所示。,3,根据,A,u,=,A,u1,A,u2,来确定,A,u2,时，应先确定,R,i2,，因为,R,i2,是前级放大器的负载，,R,i2,r,be2,取决于,I,CQ2,，,I,CQ2,越小，,R,i2,越大 ；但,I,CQ2,又不宜太小 ，因为最大不失真输出幅度,U,omax,=,U,CEQ2,，,I,CQ2,R,L,min,。,4,本设计中要求,I,CQ2,=3mA,，可以按以下步骤设计，由,I,CQ2,可以确定来,R,i2,修,A,u1,，确定,A,u2,，选定一个合适的,U,B2,（例如,3V,）可以确定,R,b21,和,R,b22,以及,R,e2,；,R,c2,可由,A,u2,和,R,0,联合确定。,5,(2),电压串联负反馈放大电路的设计,A,uf,=100F=1/100,，为此，图,6.3.2,在不改变第一级静态工作点的前提下，将,R,e1,分为,R,e1,和,R,e1,两部分，显然,F=,R,e1,/(,R,e1,+,R,f,)=1/100,。,此时,A,u1,=-,R,L,/,r,be1,+(1+,),R,e1,将比原来显著下降，进而使,A,u,=,A,u1,A,u2,减小，导致用深度负反馈法估算的闭环电压放大倍数,A,uf,有较大误差。为了验证这一点,同学可先按此方案实验,看实验结果是否与上述分析一致。,6,7,三预习内容,1,认真阅读本书第五章，了解,EWB,的使用方法。,2,完成设计任务,四实验内容,1,EWB,使用方法练习,按照本书第五章的内容，在计算机上实际操作，熟悉软件的各种操作命令、常用工具、器件库的使用方法，掌握电路图的绘制方法和虚拟仪器的使用。,8,2,两级放大电路的仿真分析,(1),绘制电路图，注意：接入万用表。三极管选择,National,公司的,2N2712,。,(2),监测,U,B1,、,U,C1,、,U,E1,，,U,B2,、,U,C2,、,U,E2,，记录读数，并与理论值比较。,(3),放大倍数测试。将信号发生器接至电路的输入端，加入正弦输入信号，用双踪示波器同时观察输入波形和输出波形，在波形不失真的情况下（如输出失真，须减小输入，消除失真现象），调整读数指针的位置，测量输入输出的峰峰值，利用双踪示波器的读数计算电路的放大倍数,A,u,。,9,(4),频率特性测试。在测试仪器库中找到波特图仪，将其接入电路，“,IN”,两端接输入,“OUT”,两端接输出，将扫频范围,(Horizonal,横轴,),设置为,1Hz(I,起始值,),到,1GHz,（,F,，终了值），并选对数（,Log,）显示方式。先观察其幅频特性（,Magnitude,），将增益显示范围设置在,0,40dB,，也用对数方式（,Log,）显示，此时在显示区域上应能观察到该放大电路的幅频特性曲线。移动读数指针可读到任意点的值，读出其中频电压增益、低频截止频率和高频截止频率。再观察其相频特性（,Phase,），将相位量程设定为,-360,0,，用线性方式（,Lin,）显示。对曲线加以记录。,10,(5),测量电路的输入电阻和输出电阻，方法与实验二中实际测试的方法相同。,3.,负反馈放大电路的仿真分析,按照设计好的电路绘制带有电压串联负反馈的两级放大电路图，完成与上一项中相同的仿真分析。,注意：,(1),在上述各项仿真分析过程中，一定要注意随时利用你对电路的理论分析，判断仿真的正确性。,(2),若仿真分析与你设计结果不一致，请加以解释，并据此调整你的设计。,11,五思考题,1,在两级放大电路中插入一射极跟随器的作用是什么？为什么它能起到这一作用？在仿真过程中是否证明了这一结论？,2,在多级放大电路中为什么把第二级的静态工作点设置得高些？,3,比较对多级放大电路和电压串联负反馈放大电路仿真分析的结果，说明加入反馈后电路的通频带、输入电阻、输出电阻各有何变化 ？,12,