1、南京理工大學(xué)EDA設(shè)計(jì)（）實(shí)驗(yàn)報(bào)告作者:學(xué) 號(hào)：91211學(xué)院(系):自動(dòng)化學(xué)院專業(yè):自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)日期：2014年10月20日至24日 2014 年 10 月目 錄實(shí)驗(yàn)一 單級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)放大電路的設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)三 負(fù)反饋放大電路的設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)四 階梯波發(fā)生器電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一單級(jí)放大電路設(shè)計(jì)一、 實(shí)驗(yàn)要求1. 設(shè)計(jì)一個(gè)分壓偏置的單管電壓放大電路，要求信號(hào)源頻率20kHz，峰值5mV ，負(fù)載電阻1.8k，電壓增益大于50。2. 調(diào)節(jié)電路靜態(tài)工作點(diǎn)，觀察電路出現(xiàn)飽和失真和截止失真的輸出信號(hào)波形，并測(cè)試對(duì)應(yīng)的靜態(tài)工作點(diǎn)值。3. 在正常放大狀態(tài)下測(cè)試： 電路靜態(tài)工作點(diǎn)值； 三極管的

2、輸入、輸出特性曲線和b 、 rbe 、rce值； 電路的輸入電阻、輸出電阻和電壓增益； 電路的頻率響應(yīng)曲線和fL、fH值。二、 實(shí)驗(yàn)過程1.實(shí)驗(yàn)原理圖2.實(shí)驗(yàn)狀態(tài)測(cè)試圖(a)飽和失真 失真原因：靜態(tài)工作點(diǎn)Q電壓值設(shè)置偏低，Q點(diǎn)偏左。此時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn):Ic=5.866mA Ib=162.826uA Uce=105.84mV(b)截止失真失真原因：靜態(tài)工作點(diǎn)Q電壓值設(shè)置的過高,Q點(diǎn)偏右。此時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)Ib=8.308uA Ic=1.532mA Uce=8.929V 3.在正常放大狀態(tài)下測(cè)試（a）正常放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量值ib=44.779uA ic=5.545mA Uce=0.866v =ic/i

3、b=123.82 (b) 利用輸入特性曲線求RbeRbe=dx/dy=1/（1.415m）=0.707k(c)利用輸出特性曲線求RceRce=dx/dy=1/（548.2092u）=1.824k（d）求放大倍數(shù)實(shí)驗(yàn)放大倍數(shù)實(shí)驗(yàn)放大倍數(shù) Au=-293.778mV/3.535mV=-83.106=123.82理論值A(chǔ)u=-（Rc/Rl/Rce）/Rbe=-123.82 (1k/1.8k/1.824k)/ 0.707k =-83.246誤差分析,相對(duì)不確定度E=|83.246-83.106|/83.246=0.17%（e）測(cè)量輸入電阻和輸出電阻1) 利用萬能表法測(cè)量輸入電阻輸入電阻測(cè)量值R=353

4、5/8.42=419.83理論值R=Rb1/Rb2/Rbe=1.8k/2k/0.707k=404.86誤差分析：相對(duì)不確定度E=|419.83-404.86|/404.86=3.70%2) 利用萬能表法測(cè)量輸出電阻輸出電阻測(cè)量值Ro=3.535m/5.441u=0.65k理論值Ro=Rc/Rce =1k/1.824k=0.646k誤差分析：相對(duì)不確定度E=|0.65-0.646|/0.646=0.62%4.電路的幅頻和相頻特性圖fL=2.69kHz; fH=1.13MHz分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果第一個(gè)實(shí)驗(yàn)剛開始做很艱難，很多知識(shí)都忘記了，一邊翻書一邊做的，然后回頭看時(shí)發(fā)現(xiàn)，電路剛開始就失真了，又重做的。這

5、次做感覺簡(jiǎn)單多了，實(shí)驗(yàn)誤差也很小，都在誤差范圍以內(nèi)。主要是經(jīng)過了多次思考和下面實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，已經(jīng)懂得了各元件的作用和軟件的應(yīng)用。對(duì)于動(dòng)手性的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)并不難，多多練習(xí)，反復(fù)思考，就能做好了。設(shè)計(jì)二差動(dòng)放大電路設(shè)計(jì)一、 實(shí)驗(yàn)要求1. 設(shè)計(jì)一個(gè)帶射極恒流源的差動(dòng)放大電路，要求負(fù)載5.6k時(shí)的AVD 大于50。2. 測(cè)試電路每個(gè)三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)值和b 、 rbe 、rce值。3. 給電路輸入直流小信號(hào)，在信號(hào)雙端輸入狀態(tài)下分別測(cè)試電路的AVD、AVD1、 AVC、 AVC1值。二、實(shí)驗(yàn)過程（1）差動(dòng)放大電路原理圖(2)電路每個(gè)三極管的相關(guān)數(shù)值1、對(duì)于三極管Q1和Q2靜態(tài)工作點(diǎn)：Ic=751.0139

6、uA Ib=2.73933uA Uce=8.085v=Ic/Ib=274.16 Rbe=dx/dy=1/103.2495u=9.685kRce=dx/dy=1/49.2389u=20.30k2、對(duì)于三極管Q3靜態(tài)工作點(diǎn) Ic=1.5075mA Ib=4.87598uA Uce=9.86807vRbe=dx/dy=1/210.7832u=4.744kRce=dx/dy=1/85.689u=11.67k(3) 雙端輸入直流小信號(hào)時(shí)電路1、差模Vid=20mV時(shí)，雙端差模增益Avd值A(chǔ)vd=1087/20=-54.35Avd(理論)=- (Rc/RL2/Rce)Rbe=-274.16(10k/5.6

7、k2/20.3k)9.685k =-55.9誤差=|55.9-54.35|55.9×100%=2.77%差模Vid=20mV時(shí)，單端差模增益Avd1值A(chǔ)vd1=(3.054-2.314)/20e-3=37Avd1(理論)= -(Rc/Rl2)2Rbe =30.962誤差=|37-30.962|/37=21%2、共模Vic=10mV時(shí)，雙端共模增益Avc值A(chǔ)vc=0共模Vic=10mV時(shí)，單端共模增益Avc1值A(chǔ)vc1=-189.343u/20m=-9.47e-3Ro=(15-0.59480)/1.5075m=9.556kAvc1(理論)=-（Ro/RL2/Rce）Rbe+(1+)2R

8、o=-10.2e-3與實(shí)驗(yàn)值-9.47e-3比較，處于同一數(shù)量級(jí)。設(shè)計(jì)三負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)要求1. 設(shè)計(jì)一個(gè)阻容耦合兩級(jí)電壓放大電路，要求信號(hào)源頻率10kHz(峰值1mv) ，負(fù)載電阻3.9k，電壓增益大于400。2. 給電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋：Ø 測(cè)試負(fù)反饋接入前后電路放大倍數(shù)、輸入、輸出電阻和頻率特性。Ø 改變輸入信號(hào)幅度，觀察負(fù)反饋對(duì)電路非線性失真的影響。二、實(shí)驗(yàn)過程（1）電路圖（2）放大倍數(shù)一級(jí)放大倍數(shù)Au1=6.2二級(jí)放大倍數(shù)Au2=34全組放大倍數(shù)Au=402（三）相關(guān)參數(shù)測(cè)量1， 負(fù)反饋接入前后電路放大倍數(shù)、輸入、輸出電阻（1） 負(fù)反饋接入前a， 接入

9、前電路放大倍數(shù)Au=402.14b， 接入前電路輸入電阻R=999.962-128.458128.468×1k=6.78kc， 接入前電路輸出電阻R=999.962-511.007511.007×3.9k=3.73k（2） 接入后a， 接入后電路放大倍數(shù)Au=27.577b， 接入后電路輸入電阻R=999.962-30.54330.543×1k=30.739k c， 接入后電路輸出電阻R=999.962-967.482967.482×3.9k=130.932， 驗(yàn)證Af1/FAvf=Vo/Vi，F(xiàn)=Vf/Vo，要驗(yàn)證Af1/F,即需驗(yàn)證VfVi。Vi=9

10、99.962uV，Vf=988.675uV，在排除系統(tǒng)誤差后，需驗(yàn)證的結(jié)論成立。3， 負(fù)反饋接入前后電路的頻率特性和fL、fH值，以及輸出開始出現(xiàn)失真時(shí)輸入信號(hào)的幅度。（1） 負(fù)反饋接入前輸出開始出現(xiàn)失真時(shí)輸入信號(hào)的幅度（a） 負(fù)反饋接入前頻率特性fL=474.78Hz fH=75.81kHz（b） 負(fù)反饋接入前輸出開始出現(xiàn)失真時(shí)輸入信號(hào)的幅度Ui=6.9mV（2） 負(fù)反饋接入后頻率特性（a） 負(fù)反饋接入后頻率特性 fL=67.74HzfH=4.78mHz （b） 負(fù)反饋接入后輸出開始出現(xiàn)失真時(shí)輸入信號(hào)的幅度Ui=101mV三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析負(fù)反饋引入情況放大倍倍數(shù)Av輸入電阻()輸出電阻()f

11、L(Hz)fH(Hz)出現(xiàn)失真時(shí)信號(hào)幅度(mV)引入前402.146.78k 3.73k474.7875.81k6.9引入后27.5830.74k13067.744.78m101設(shè)計(jì)四階梯波發(fā)生器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組員：桑浩一、實(shí)驗(yàn)要求1. 依據(jù)參考電路，設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生周期性階梯波的電路，要求生成的階梯波周期14ms，輸出電壓范圍-9V，0V，階梯個(gè)數(shù)6個(gè)。 2. 對(duì)電路進(jìn)行分段測(cè)試和調(diào)節(jié)，直至輸出合適的階梯波。3. 改變電路元器件參數(shù)，觀察輸出波形的變化，確定影響階梯波電壓范圍和周期的元器件。 二、實(shí)驗(yàn)過程（1）實(shí)驗(yàn)電路圖(2)測(cè)試波形a. 方波發(fā)生器b. 微分電路c. 限幅電路d. 比較器e.最終電路圖最終波形展示三、 工作原理首先由方波發(fā)生器產(chǎn)生方波，利用微分電路對(duì)所產(chǎn)生的方波進(jìn)行微