EDA实验报告阶梯波发生器负反馈放大电路

发布 2019-07-17 12:10:55 阅读 7520

eda实验报告。

学号 0908190228指导老师付文红。

姓名纪俊彬专业电气工程及其自动化。

目录。实验一单级放大电路的设计与**。

1)实验目的2

(2)实验要求2

3)实验原理图2

4)三种工作状态的直流参数2

5)正常工作的交流参数5

(6)实验结果分析7

(7)实验感想8

实验二负反馈放大电路的设计与**。

1)实验目的9

(2)实验要求9

3)实验原理图9

4)有无反馈的工作参数9

5)负反馈对非线性失真的影响12

(6)实验结果分析14

(7)实验感想14

实验三阶梯波发生器的设计与**。

1)实验目的16

(2)实验要求16

3)实验原理图16

4)阶梯波电路设计过程16

6)实验结果分析19

实验总结与收获22

实验一单级放大电路的设计与**。

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(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fl、fh值。

二、实验要求。

1、给出单级放大电路原理图。

2、给出电路饱和失真、截止失真和不失真时的输出信号波形图,并给出三种状态下电路静态工作点值。

3、给出测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图,给出测试结果并和理论计算值进行比较。

4、给出电路的幅频和相频特性曲线,并给出电路的fl、fh值。

5、分析实验结果。

三、实验原理。

如1图所示为单级放大电路的实验连接图。

图1四、三种工作状态的直流参数。

1)饱和失真的波形图如2图。

图2分析饱和失真的原因。

在原理图的基础上调节滑动变阻器,减小的电位差,由于直流负载线不变而,ib的电流增大,导致静态工作点q点向前移动而进入饱和区。图2中的滑动变阻器和正常情况相比,减少了30k,于是两端的电压急剧增大导致ib急剧增大,最终使静态工作点进入饱和区。其静态工作点如图3

图32)截止失真的波形图如4图。

图4分析截止失真的原因。

调节电阻r6的电阻值以及输入信号的幅度,增大电阻r6的电阻值导致基极电流ib减小,最终使得静态工作点下移,当q点接近截止区时,则电路发生截止失真。

截止失真的静态工作点如图5

图53)正常工作的波形图如6图。

图6正常工作的静态工作点如图7

图7五、正常工作的交流参数。

1)输入输出电阻的测量电路如图8和图9

输入电阻。ri1===2.087kω

输出电阻。ro1=*103=3300.3ω图8图9

理论计算值为。

输入电阻。ri2=r6//r1//(rbb+rbe)=50k//11k//(0.2k+)=2.169k

输出电阻。ro2=r3=3.3k

输入电阻的误差为。

输出电阻的误差为。

由上述计算可知这次试验的结果可靠性很高,理论计算值和实际测量值吻合的很好。

下面给出电路的幅频和相频特性曲线如图10

图10由幅频的曲线可以看出频率的峰值为98.92db,故可得fl=812hz,fh=13.47mhz.

六、实验结果分析。

1、输入电阻的误差**主要是rbb和rbe的估算以及结电容的忽略造成的。当三极管的输入信号的频率比较低时,可以忽略结电容的影响,此时导致输入电阻的实际值大于测量值;而rbb和rb是我们根据经验得到的数值,固然有较大的偏差,而且随着三极管的工作时间的延长,输入电阻也会增加,这些都使得实际的测量值和计算值产生误差。

2、输出电阻的实际测量值略微大于理论计算值,这和真实的情况有些相反,但是二者的数值基本相等,正常情况下,理论计算值应该大于实际测量值,因为rbe的阻值特别大,可以看成断路,所以计算时为了方便已经忽略了rbe对电路产生的影响。但是之所以会出现这种现象,可能是忽略了电容而造成的,因为输入的信号频率还不是很高的,故其电阻不能忽略,加入电容c3的容抗后。

由于rc3==1.06

所以输入电阻减小了1欧姆左右,满足实际情况。

七、实验感想。

一)、原理图的设计。

在原理图的设计过程中,遇到了不少麻烦,首先电阻r6和r3的阻值不能太小,如果很小,会使基极电流较大,从而使三极管的放大倍数较大,于是三极管放大信号的能力减小了,如果输入信号的幅度过大那么很容易就出现是真的现象。所以要增大r6和r3的阻值。

反馈电阻r5的阻值不宜过大,否则输出的信号幅度会很小,甚至得不到放大的效果。

二)、输入电阻和输出电阻。

在测量输入输出电阻时,同样遇到了很多麻烦,首先是忘记输入电阻的计算方法,导致实际的测量值和理论的计算值产生了700%的误差,最终经过修正发现了错误,得到了正确的结果。

测量输出电阻时,务必要将输入信断路,直流短路,如果直流通路不短路那么测量的电流值为负值导致结果偏差巨大。

做实验时只有认真才能很好的完成任务。

实验。二、负反馈放大电路的设计与**。

一、实验目的。

1、设计一个阻容耦合两级电压放大电路,要求信号源频率10khz(幅度1mv) ,负载电阻1kω,电压增益大于100。

2、给电路引入电压串联负反馈,并分别测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。改变输入信号幅度,观察负反馈对电路非线性失真的影响。

二、实验要求。

1、给出两级放大电路的电路原理图。

2、对电压串联负反馈电路,还需给出负反馈接入前后电路的频率特性和fl、fh值,以及输出开始出现失真时的输入信号幅度。

3、对电压串联负反馈电路,给出负反馈接入前后电路的放大倍数、输入和输出电阻,并验证af 1/f (选作) 。

4、分析实验结果。

三、实验原理图。

图11如上图11所示,为一个阻容耦合两级电压放大电路。q1和q2分别为两级放大三极管,r11为反馈电阻。电路的放大倍数约为400倍。电路引入了电压串联负反馈。

四、有无反馈的工作参数。

1、反馈存在时的输入电阻为。

ri1=9 k(测量值)

其测量结果电路图如图12所示。

图12反馈消失时的输入电阻为。

ri2=9 k(测量值)

其测量结果图如图13所示。

图132、反馈存在时的输出电阻为。

ro1=21(测量值)

其测量结果图如图14所示。

图14反馈消失时的输出电阻为。

ro2=3.3k(测量值)

其测量结果图如图15所示。

图153、反馈存在时的放大倍数为。

其测量电路图如图16所示。

图16反馈消失时的放大倍数为。

其测量结果如下图17

图17频率特性曲线如下图。

图18五、负反馈对非线性失真的影响。

如图18所示为开环时候的电压输出波形,我们很明显的可以看出,该波形已经发生了非线性失真,他的正半周期明显比负半周期“胖“,负半周期明显比正半周期”高“。

如图19所示为电路闭环时的输出波形,我们可以看到和开环电相比,闭环电路的波形已经很稳定了,虽然仍有些失真,但是整体上来说非线性失真减少了不少。

图19图20

六、实验结果分析。

1、在电路中加入负反馈支路时,如果仅仅串入一个电阻,那么输出波形会发生漂移,如图21所示为仅串入电阻时的波形图。

图21如图22为传入电容后的波形图。

图22由此可见电容对电压的偏移有较大的影响,所以反馈支路一定要加上电容器。

2、负反馈可以减小非线性失真。因为引入负反馈后,输出端的失真波形反馈到输入端,与输入波形叠加,因此净输入信号成为正半周小,负半周大的波形,此波形放大后,使其输出端正、负半周波形之间的差异减小,从而减小了放大电路输出波形的非线性失真。但负反馈只能减小放大器自身产生的非线性失真,而对输入信号的非线性失真。

负反馈是无能为力的。

七、实验感想。

一)、在做第二个实验时,我遇到的最大的问题就是反馈支路缺少电容而造成的曲线漂移,当我用电压表测量时,电压表显示的示数和未接入电容器时的示数是一样的,因此改了又改,但是还是没有发现问题,直到我的舍友指出了我的错误,我才意识到这一点!

二)、要引入电压串联负反馈,直接接到第一级放大电路的发射极是不行的,因为这样会使输出端短路,反馈效果消失。所以为了得到反馈效果,就必须在发射极那里接一个电阻,这样就可以得到稳定的输出波形了。值得注意的是,那个电阻的组织不宜过大,因为过大的电阻会使第一级的放大倍数减小而得不到所要输出的波形。

负反馈放大电路实验报告

一 实验目的。1 了解n 沟道结型场效应管的特性和工作原理 2 熟悉两级放大电路的设计和调试方法 3 理解负反馈对放大电路性能的影响。二,理论估计。电压并联负反馈放大电路方框图如图1 所示,r 模拟信号源的内阻 rf 为反馈电阻,取值为100 k 两级放大电路的参考电路如图2 所示。图中rg3 选择...