报告3实验3负反馈放大电路.docx

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报告3实验3负反馈放大电路

模电仿真实验报告机电工程学院13物理学李晓翠20130664126

实验三负反馈放大电路

一、实验目的

1、熟悉Multisim软件的使用方法。

2、掌握负反馈放大电路对放大器性能的影响。

3、学习负反馈放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的开环和闭环仿真方法。

4、学习掌握Multisim交流分析

5、学会开关元件的使用

二、虚拟实验仪器及器材

双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表

三、实验步骤

1、.启动Multisim，并画出如下电路

2、．调节信号发生器V2的大小，使输出端在开环情况下输出不失真。

3、.启动直流工作点分析，记录数据，填入下表

三极管Q1

三极管Q2

Vb

Vc

Ve

Vb

Vc

Ve

3.69V

7.263V

3.021V

3.316V

4.797V

2.662V

4、.交流测试

RL

Vi

V0

Av

开环

（S1打开）

RL=无穷（S2打开）

3mV

1.195V

398

RL=1.5k（S2闭合）

5mV

722.637mV

145

闭环

（S1闭合）

RL=无穷（S2打开）

10mV

271.55mV

27.2

RL=1.5k（S2闭合）

10mV

243.34mV

24.3

5、.负反馈对失真的改善

在开环情况下适当加大Vi的大小，

使其输出失真，记录波形

闭合开关S1，并记录波形

波

形

6、.测试放大频率特性

1.如图所示，进入交流分析：

在菜单中选取：

仿真→运行→分析→交流分析

2.如下所示，输入参数，包括频率参数和输出两项

3.点击如图所示工具栏

4．出现如下图形

S1断开、S2断开

S1断开、S2断开

S1断开、S2闭合

S1断开、S2闭合

S1闭合、S2断开

S1闭合、S2断开

S1闭合、S2闭合

S1闭合、S2闭合

图中的箭头是可以移动的，左边框里的数据也随之改变，把开环时的图形和闭环时的图形记录，并填入下表

开环

闭环

图形

相位

图形

相位

45Hz

900KHz

20Hz

5MHz

，

是幅频曲线图中最大值的0.707倍，如下图:

（调整起始频率与终止频率，使minY=0.707maxY.。

上限与下限分别调试，以保证测得的数据准确。

）

—

就是带宽

实验四差动放大电路

一、实验目的

1、熟悉Multisim软件的使用方法。

2、掌握差动放大电路对放大器性能的影响。

3、学习差动放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法。

4、学习掌握Multisim交流分析

5、学会开关元件的使用

二、虚拟实验仪器及器材

双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表

三、实验内容与步骤

如下所示，输入电路

1.调节放大器零点

把开关S1和S2闭合，S3打在左端，启动仿真，调节滑动变阻器的阻值，使得万用表的数据为0（尽量接近0，如果不好调节，可以减小滑动变阻器的Increment值），填表一：

测量值

S3在右端

Q1

Q2

R7

C

B

E

C

B

E

U

12.0000

-1.17316

-1.8086

11.9880

-349.672

-443.749

-12.0000

S3在左端

12.0000

-5.59543

-6.3090

11.7856

-1.16633

-485.15981

-6.30956

2.测量差模电压放大倍数

如下图所示，更改电路。

把相应数据填入下表：

填表二：

典型差动放大电路

恒流源差动放大电路

双端输入

共模输入

双端输入

共模输入

Ui

100mV

1V

100mV

1V

Uc1（V）

12.00000

12.00000

12.00000

12.00000

Uc2（V）

11.6075

11.9439

11.6075

11.9439

Ad1=Uc1/Uc2

1.042

无

1.036

无

Ad=U0/Ui

-100.490

无

-100.1982

无

Ac1=Uc1/Ui

120

无

120

无

Ac=U0/Ui

无

0

无

0

CMRR=|Ad1/Ac1|

0.00861

0

0.00861

0

3.测量共模电压放大倍数

更改电路如下所示：

把仿真数据填入表二

四、思考题

1.分析典型差动放大电路单端输出时CMRR的实测值与具有恒流源的差动放大电路CMMR实测值比较。

2.分析图中电路的通频带。

（答案如下右图，大概4.8M）

实验五串联型晶体管稳压电路

一、实验目的

1、熟悉Multisim软件的使用方法。

2、掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。

3、掌握串联型晶体管稳压电路指标测试方法

二、虚拟实验仪器及器材

双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、晶体三极管3DG6×2（9011×2）、DG12×1（9013×1）、晶体二极管IN4007×4、稳压管IN4735×1

三、知识原理要点

直流稳压电源原理框图如图4－1所示。

四、实验原理

 图为串联型直流稳压电源。

它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：

调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。

当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Vo的变化，从而维持输出电压基本不变。

五、实验内容与步骤

1、整流滤波电路测试

按图连接实验电路。

取可调工频电源电压为16V～，作为整流电路输入电压u2。

整流滤波电路

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，记入表5－1。

U2＝16V～

2）取RL＝240Ω，C＝470μf，重复内容1）的要求，记入表5－1。

3）取RL＝120Ω，C＝470μf，重复内容1）的要求，记入表5－1

电路形式

UL（V）

L（V）纹波

uL波形

U2=16V～

RL=240Ω

12.95V

6.82V～

U2=16V～

RL=240Ω

C=47Oµf

20.24V

467mV～

U2=16V～

RL=120Ω

C=470µf

19.619

842mV～

2.测量输出电压可调范围

更改电路如下所示

10

接入负载，并调节Rw1，使输出电压Uo＝9V。

若不满足要求，可适当调整R4、R5之值。

3.测量各级静态工作点

调节输出电压Uo＝9V，输出电流Io＝100mA，测量各级静态工作点，记入表5－2。

表5-2U2＝14VU0＝9VI0＝100mA

Q1

Q2

Q3

UB（V）

10.86

8.2

4.94

UC（V）

17.5

10.86

10.86

UE（V）

10.1

9.01

4.28

4.测量稳压系数S

取Io＝100mA，按表5－3改变整流电路输入电压U2（模拟电网电压波动），分别测出相应的稳压器输入电压Ui及输出直流电压Uo，记入下表。

表5－3

测　试　值（IO＝100mA）

计算值

U2（V）

UI（V）

UO（V）

R4=1.87KRw1=30%

R5=1.5KRL=120

UO（V）

R4=510Rw1=30%

R5=1.5KRL=90

S

R4=1.87KRw1=30%

R5=1.5KRL=120

14

17.5

11.92

9.01

S12＝0.053

S23＝0.052

16

20

12

9.06

18

22.5

12.07

9.10

六、思考

1、对所测结果进行全面分析，总结桥式整流、电容滤波电路的特点。

桥式整流电路在未加滤波的情况下，输出电压为输入交流电压的正负两半波的直接相加，输出直流平均电压较低，且交流纹波很大。

经电容滤波以后，直流输出电压升高，交流纹波电压减小，且电容越大（或负载电流较小）则交流纹波越小。

2、计算稳压电路的稳压系数S和输出电阻Ro，并进行分析。

根据表5－3稳压系数S=0.05（相对于输入电压变化率）。

输出电阻Ro=2（Ω）

Uin=20VR8=10R4=390R5=1.5KRw1=1K*40%

UL（V）

9.06V

8.978V

8.943V

RL（Ω）

510

90

50

Ro=（UL1-UL2）RL1RL2/（UL2RL1–UL1RL2）=1.95（Ω）

3、分析讨论实验中出现的故障及其排除方法。

1本实验中仿真系统经常出错退出，可能是电路运算量太大造成的。

本人具体的做法是分部仿真：

将整流滤波与稳压部分分开仿真，在稳压部分VCC（直流电源）来替代整流滤波的输出。

2本实验中R8=30（Ω）太大，应改为10（Ω）较妥。

以保证正常工作时限流电路不影响稳压电路工作