EWB电子信息模拟电子课程辅助实验软件

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1、本 科 毕 业 设 计 (论 文)模拟电子课程辅助实验软件Electronic course aided experiment simulation software学 院： 电子工程学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2014 年 6 月毕业设计（论文）中文摘要模拟电子课程设计辅助上实验软件摘要：本文开篇对EWB模拟仿真软件作了简要的介绍，该软件有其自身的特点，简单的界面，窗口直观，里面的各内元器件都是教学实验中常用的，而且调用元器件也非常方便，且可以根据自己的需要要求进行参数修改。EWB被添加了许多测试仪器，这些仪器直接可以被选用，还可以对电子元器件进行线性模拟和非线性的仿

2、真。测试仪器的有其最大的特就是显示图形与实验室的实体器件非常相似，实际调试的结果也和实验室做出的结果基本相似，而且在使用中省去了实验器材需取得问题，既经济又实用。本文还通过例举实例系统的阐述了该仿真技术在模拟技术实验中与传统实验教学的合理结合，同时讨论了具体实验的做法，也使实验教学的最终效果得到了明显变好，这也使该软件电子技术课程中，让需要理解的基本概念和基本理论更易被接受，在教学中让使用者更易动手操作。关键词：EWB软件，模拟电子技术，仿真实验教学毕业设计（论文）外文摘要Electronic course aided experiment simulation softwareAbstrac

3、t: This paper begins with a brief introduction of EWB simulation software, the software has its own characteristics, simple interface, intuitive, window within the inside of the components are commonly used in teaching experiment, and call the components is also very convenient, and can be modified

4、parameters according to the needs of their own needs. EWB is added a lot of test instrument, the instrument can be chosen directly, can also to simulate the electronic components linear and nonlinear simulation. Test instrument has its biggest characteristic is to display graphical entities and labo

5、ratory devices are very similar, the actual debugging results and laboratory results are basically similar, and saves the experiment equipment required problems in use, economical and practical. System are expounded in this paper, through examples instance the simulation technology in the simulation

6、 experiments and the reasonable combination of traditional experimental teaching, and discusses the concrete experiment, and the eventual effect of experimental teaching got better obviously, which makes the software in electronic technology course, let you need to understand the basic concept and b

7、asic theory are more likely to be accepted, let users are more likely to operate in the teaching.Keywords: EWB；Analog Electronic Technology；The simulation experiment目 录 1 绪论12 EWB软件的简介和仿真实例22.1 EWB简介22.2 EWB软件界面22.2.1 EWB的主窗口22.2.2 元件介绍32.3 EWB的操作方法简介52.3.1 电路的创建52.3.2 使用仪器62.3.3 元件库中的常用元件82.3.4 元器件

8、库和元器件创建与删除92.3.5 基本分析方法92.4 虚拟工作台方式电路仿真92.5 示例103 低频放大器实验113.1 实验一 晶体管共射极放大电路113.2 实验二 负反馈放大器173.3 实验三 差动放大电路203.4 实验四 场效应管放大器233.5 实验五 OTL功率放大器264 集成运算放大电路284.1 反相比例运算电路284.2 反相加法电路294.3 同相比例运算电路304.4 减法运算电路31总 结32致 谢33参考文献34 1 绪论 现在随着电子行业的快速发展，人们对电子的相关技术要求也越来越高了，EWB软件的出现弥补了当今社会电子技术发展的需要。该软件该软件有其自身

9、的特点，简单的界面，窗口直观，里面的各内元器件都是教学实验中常用的，而且调用元器件也非常方便，且可以根据自己的需要要求进行参数修改。EWB软件和应用程序实例结合，简述通过课堂演示和模拟实验可以提高学生的学习兴趣，提高教学效果。在教学过程中教师填鸭式教学，学生的积极思维，简单身份验证,改变传统的实验为学生设计的创新。可以帮助学生直观理解电路，深化理解,还可以引导学生进行一些简单的电路设计。这将极大地提高课程的教学效果。近些年EWB软件不断的被升级更新，该软件已成为公认度最好的模拟电子电路仿真软件。目前，全球许多著名大学介绍了EWB运用EDA技术的内容,并纳入电工电子类课程的教学。当前我国将EWB

10、运用电子技术教学,可以使教师在同一时间解释理论，利用EWB运用软件模拟，演示，让学生理解起来更简单，使得他们对电子这门课有更多的认识。EWB运用兼容性也更好，EWB运用的容量小，可以直接复制到另一台机器上使用，即用即装，真正做到了广为人用的地步。在电子行业中，经常能够听到知名人士对该软件的好评。EWB软件满足了广大用户的需要，且市场前景很好，因此被广泛用于教学实验中。2 EWB软件的简介和仿真实例2.1 EWB简介如今电子技术发展迅速，且跟计算机联系在一起，使得电子厂品也离不开计算机，目前各项电子产品的功能越来越强大，使得集成电路趋于更加复杂化，对电路的更为严格，电子类的产品才得以快速的更新换

11、代。电子设计也让我们设计电路容易且符合相应的需求。EDA是基于计算机发展起来的，不仅提高了自动化的程度而且使用功能更为齐全，界面的操作性更为人性化。这个电子工作平台软件是一种电子电路模拟仿真软件，一般叫称为虚拟电子工作台，现在在高校中运用的较多。它具有这样一些特点： （1）EWB软件教程简单，容易掌握，只需稍加练习，基本就能掌握其各项功能及使用方法。 （2）软件的图形界面简单，整体感觉比较直观，且采用计算机模拟实现 （3）软件的元器件种类丰富，而且在分析电路时有多种选择，选择最佳方法，如动态、瞬时和线性等电路。 （4）EWB软件采用图形方式创建电路。避免了使用文本方式输人电路时遇到的困难，有很

12、多电路供使用者自己去修改和完善。 （5）该软件容易上手，入门者可以用来练手。 所以在电子教学中得到广泛的应用。2.2 EWB软件界面2.2.1 EWB的主窗口 首先打开EWB软件进入界面会呈现如图2.2.1所示界面，这是一个空白的窗口，所有的操作都是在此界面进行的。 图2.2.1 EWB窗口界面在界面点击相应的按钮，可以标出了各个菜单的名称及有关按钮，如图2.2.2所示： 图 2.2.2 菜单及按钮2.2.2 元件介绍 元器件库栏如图2.2.3所示。 图2.2.3 元件库栏 信号源库如图所示2.2.4。 图2.2.4 信号源库 基本元器件库如图2.2.5所示 。 图2.2.5 基本器件库 二极

13、管器件库如图2.2.6所示 图2.2.6 二极管器件库 模拟集成电路库如图2.2.7所示。 图2.2.7 模拟集成电路库 指示器件库如图2.2.8所示。 图2.2.8 指示器件库 仪器库如图所示。 图2.2.9 仪器库 2.3 EWB的操作方法简介2.3.1 电路的创建1.元器件的操作 元件选用：按实验要求，选中所需的元器件，把元件符号拖到工作区，即选取成功。 元件的位置移动：用鼠标拖动，不松手，且导线会自动排列。 元件的翻转：点击工具栏的红色直角三角形，即可实现翻转元件复制和删除：右击有copy可以复制，或者右击选择delete即可以刷除元件。 元器件的各个参数设置：按要求设置属性，对标签的

14、设置还有编号等许多，都可以很好地改变它的数据，。关于选项的含义和设置方法如下做简单介绍：编号（Reference ID）一般由系统自动进行分配，参数适时进行修改，编号是唯一的。2.导线的操作主要包括：用导线连接已经选择好的试验用到的的器件、导线还可以随便的拽动不会断开，还可以根据需要调整需要移动的导线的位置，根据需要改变导线的颜色能够很好地查看波形，掌握连接点的使用方法。连接：单击元器件某一段，变为小圆点时按左键拖至另一端，当变为小圆点时松开按键，即完成连线。 连线的删除和改动：右击单击delete即可删除，左击拖动即可改动。连接点的说明：黑色的圆圈，可以连不同的四个方向。3.电路图选项的设置

15、 根据实验中的需要设置的对话框中设置编号、器件显示的标识的参数大小等，电路图显示的方式，加上栅格（Grid）、Fonts选项可设置 Label的名称 ，可以对Value 和Models参数设置等，适用整个电路。2.3.2 使用仪器 1.电压表和电流表如图所示。 图2.3.1 电压表和电流表 从库中选定电压表或电流表，按左键拖到工作区中，可以对其进行一系列的旋转等操作。想给两表设置参数，只需双击电压表或电流表就可以在弹出对话框中进行设置，两个表均可以多次使用。 2.数字多用表 数字多用表的量程可变，根据需要来改变量程范围。如图是数字多用表的图标、面板和设置面板，有电流档，电压档，欧姆档，单击Se

16、tting 改变电表的参数。 图2.3.2 图标/面板/设置面板 3.示波器介绍 虚拟器的示波器运用为双踪示模拟式，仪器的相关介绍如图2.3.3所示。 图2.3.3双踪示波器 4.信号发生器 模拟实验常用的几个波形波形：正弦信号波、三角波和方波信号，如图所示。 图2.3.4 信号发生器 5.波特图仪波特图功能仪类似扫频仪，主要用来用来测量和显示电路的幅频特性和相频特性，仪器的介绍如图2.3.5所示。 图2.3.5 波特图仪其中： Vertical（Horizontal）Log/Lin - 坐标按钮 F（I）- 坐标终点（起点）2.3.3 元件库中的常用元件元器件模型库有大量的所需元器件，在电路

17、常用到的器件和有用的参数显示如表2.3.1和表2.3.2所示： 表信号源元件名称参数缺省设置值设置范围电池(直流电压源)电压V12V uVkV直流电流源电流I1A uAkA 交流电压源电压频率相位120V60Hz0 uVkV HzMHz Deg电压控制电压源电压增益E1V/V mV/VkV/V电压控制电流源互导G1S mSMS电流控制电压源互阻H1W mWMW电流控制电流源电流增益F1A/A mA/AkA/A 表2.3.2基本元器件元件名称参数缺省设置值设置范围电阻电阻值R 1kWWMW 电容电容值C uFpFF电感电感值L 1mH uHH开关键Space AZ,0-9,Enter,Space

18、2 延迟开关导通时间Ton断开时间Toff0.5S0SpSS pSS 2.3.4 元器件库和元器件创建与删除 在元器件库中可能不包含一些我们需要的元器件，这是可以通过自己设定的方法，自己新建元器件库和所需的元器件。新建EWB元器件的两种有效方式：第一种是多个有联系的器件结合起来，当整体使用；第二种方法是在已有的库中元器件上修改里面的参数，达到需要的。在元器件库子目录名Model下直接删除所创建库名，就可以把元器件删掉。2.3.5 基本分析方法 1.直流工作点的分析（DC Operating Point）是分析电路的基础是从直流工作点的分析入手的。分析直流工作点之前，要先选定显示节点项，电路图上

19、能够显示节点。在进行工作点分析时，电感短路，电容通路，高阻抗接地。 2.交流频率分析（AC Frequency）交流频率分析就是对电路的频率特性的分析。应当选择电路节点的分析,根据分析,直流源必须是零,交流信号源,电容和电感处于交流模式。 3.瞬态分析（Transient Analysis） 瞬态分析即分析某时域内的电压呈现的波形走势。电路中直流电源作为常数处理，观察显示，交变流的信号随时间变动的。选定好节点作瞬态分析时，先对直流工作点分析，最终得出的瞬态分析的初始条件。 2.4 虚拟工作台方式电路仿真 EWB软件包含了许多虚拟测量仪器、不仅提供了交互控制元件和受控源模型，也供给其他的功能，如

20、监控对曲线和图形的走势有关系。下例举出虚拟实验步骤： (1) 在工作区放置元器件，连接导线，设置元件参数 (2) 测量仪器选用与连接，设定其试验参数 (3) 闭合仿真开关，通过仪器分析结果2.5 示例 例1：RC低通滤波器在EWB软件下的电路仿真在工作区界面画出的图2.2.5所示的电路图。外加两个电压源，1V电压去一个， 2k赫兹, 另一个为5v，60赫兹，外加一个周期脉冲电压源，幅度为5伏, 频率为50赫兹，开关变换电源。如下图连接示波器、电压表和波特图仪。 图2.5.1 RC低通滤波器 1.测试电路的频率特性曲线 打开波特图仪的面板，模拟运行，虚拟仪器可以看到如下曲线。 幅度频率特性如图2

21、.5.2所示。 图2.5.2 幅度频率特性 相位频率特性，如图2.5.3所示。 图2.5.3 相位频率特性 2.观测电路实验的的滤波显示出的效果 相应的元器件连接起来，双击示波器输入的导线设置导线的颜色。可以从示波器上看到两个不同的导线，频率可以从图中看读出来，互相交的在一起。该实验模拟可以过滤掉2K赫兹的正弦的波，如图2.5.4所示。 图2.5.4 输出波形3 低频放大器实验3.1 实验一 晶体管共射极放大电路 一、实验目的 1.学会测量静态工作点的，并结合试验分析有哪些性能影响； 2.熟悉常用电子仪器及电子技术实验台的使用； 3.学会测量各项性能指标。 二、实验原理 如图3.1为稳定单管放

22、大器实验的电路图原理图。 图3.1晶体管共射极放大电路该偏置电路采用电阻分压实现的，在图中的Re的作用是稳定静态工作点。给电路输入信号，得输出电压的值，幅值被放大相位与输入信号相反相反，得到的实验结果被放大过的的。用安培表测量出两电阻R中的电流大小，比Ib要大得多，则静太工作点可以用下面的式估算： UbRb1/(Rb1+Rb2)*Vcc Im=(Ub-Ube)/Re=Ic Uce=Ucc-Ic(Rc+Re) 电压放大倍数Av=-(RcRl)/Rbo 输入电阻Ri=Rb1Rb2Rbo 输出电阻RoRc 在实验中设计电路时，实现自身要进行自我检测，设计好的元器件参数是非常必要的，不仅要测量静态工作

23、点还要测出其它各项性能指标。 在对放大器的测量与调试时要注意以下几点：测量和测试的放大器静太工作点时要消除自激振荡及其他的干扰，务必保持放大器各项动态参数的准确性等。 1.放大器静太工作点的测量与调试 (1)静太工作点的测量 电路测量时在输入端加上Ui=0V，使放大器输入端与地相连构成短路，在测出晶体管的Ic的测量值，其他各电极对地的电位基极电位、发射极和集电极电位。为了结果不受集电极影响，运用间接测量电压而求出电流Ic。 (2)静态工作点的调试选取静态工作点会影响结果，为此在选定正确的工作点，还要进行动态调试，让输出电压符合实验的要求。Ucc，Rc，Rb的电路参数通常不改变改变，可以调节偏电

24、阻Rb2来避免出现的这一情况。静态工作点的事不是固定不变的，在一定的范围内有波动，所以实验中不能出现是真情况 2.测量Av倍数的 按实验要求加入电压,维持输出电压Uo没有不失真不错现异常,把电压的有效值测出来, 则 Av=Uo/Ui。 3.输入电阻的测量 利用外加电阻测出对应的电压，可求出输入电阻。 4.输出电阻的测量 做模拟实验测出不接负载的电压及加上负载的电压经公式推算出输出电阻 5.最大不失真输出电压Ropp的测试(在最大的动态范围) 经调节让静态工作点Q处于交流负载线的中心位置，且要不出现失真的现象，然后反复调整输入信号观察示波器的波形变化,当其无明显失真时,测出Uo,从示波器上读出实

25、验要求的Uopp。 6.测量模拟实验中的放大器的频率特性 测量频率的上下限，用得到的公式：Fbw=Fh-Fl，通频带为频率上写减去频率下限，在测量时，要改变改变测量频率的大小但始终要保持输入信号Ui的幅度大小不变。 三、实验内容 （1）测量静态工作点 RP调到最大，接通电源并把信号源设置为零.接12V直流电压，旋转滑动变阻器，得Ic=2.0mA,测量Ub,Ue,Uc，用万用表测量电阻Rb2值.记入表3.1中。 表3.1静态工作点测量 测 量 值计 算 值 Ub(V) Ue(V) Uc(V)Rb2(K)Ube(V)Uce(V)Ic(mA) 2.820 2.027 7.165 200.6935.1

26、382.027 （2）测量电压放大倍数 把频率为1K赫兹的10V正弦信号Us加在在放大器的两个输入端,在示波器上分析它的波形,如图3.2所示,令波形没有出现失真情况，测出表中的实验值Uo,比较Uo与Ui的相位变化,把结果记入表3.2中。 表3.2电压放大倍数测量 Rc(K) Rl(K) Uo(V) Av 2.4 0.324 32.4 1.2 0.167 16.7 2.4 2.4 0.165 16.5 图3.2输入/输出波形 （3）观察静态工作点对电压放大倍数的影响 置Ro=2.4k,Rl为无穷大,Ui大小适当,调节RP阻值大小,观察输出的电压波形不出现失真情况，输出波形如图3.3所示,测量数组

27、Io和Uo值,记入表3.3中，测量时信号源调至0。 表3.3电压/电流测量 Io(mA)1.5211.851 2.0 2.1602.345 Uo(mV)304.4319.3 324.3328.6332.6 Au30.4431.93 32.4332.8633.26 图3.3共射极电路输出波形 （4）观察静态工作点对波形失真的影响 令电阻Rc=2.4k,电阻RL=2.4K,信号源为0，调节滑动变阻器RP阻值大小使集电极电流Ic=2.0ma,让其保持原有特性不失真，如图3.3.4是改进后静态工作点的波形。然后输入信号仍不变,增大或减小RP,让波形失真,失真波形如图3.5所示,测出失真情况下的和值,把

28、结果记入表3.4中。 表3.4波形失真影响 Ic(mA) Uce(V)管子工作状态3.465 0.054 饱和 2.0 4.277 放大1.025 8.555 截止 图3.4改变静态工作点后的输出波形 图3.5失真后的波形 （5）测量最大不失真输出电压 按照实验原理要求,分别调节信号源和电阻器,测量实验值,记入表3.5中。 表3.5最大不失数据真测量 Ic (ma) Uim (mv) Ucm (mv) Uopp(mv) 2.360 150 6.357 2.248 （6）测量输入电阻和输出电阻 输入正弦信号,保持输出电压不失真,用表测出,记入表3.6中 保持不变,断开,测量输出电压,记入表3.6

29、中。 表3.6输出电压测量Us(mV)Ui(mV) Ri(K) Ul(V) Uo(V) Ro()测量值记算值测量值计算值 5010.07 2 2.50.8139 1.579 2.4 2.25 （7）测量幅频特性 取集电极电流为2.0mA，Rc=2.4K，电阻RL=2.4K，维持输入的Ui大小不变，改变Ui的频率，测试不同频率的输出电压Uo的值，记入表3.7中。 表3-7频率/电压测量 fl fo fhF（KHZ） 500 1000 8000Uo（V） 0.854 0.857 0.838Au 84.7 85.3 84.3 四、实验报告 1.归纳总结模拟实验中的静态工作点选取对放大器性能可能产生的

30、影响； 2.总结在实验中所遇到的所有问题及解决问题的方法。3.2 实验二 负反馈放大器 一、实验目的 1.搞懂负反馈的定义，看懂电路图； 2.学会使用负反馈怎么引入，知道实验结果是怎么来的。 二、实验原理 负反馈电路在模拟实验中被广泛的应用，可以实现降低放大倍数的功能，但放大器的动态参数却有了很大的改善有利于实验数据采集,可以稳定电路的放大倍数,减小非线性失真的情况，改变输入电阻大小输出电阻的大小等等。本次试验中的放大器也带有负反馈。 1.阻容耦合放大电路是电压串联负反馈，如图3.6所示。 图3.6负反馈放大器电路图 主要性能指标如下： （1）环电压放大倍数Avf 其中Av=Uo/Ui-基本放

31、大器的电压放大倍数，即开环电压放大倍数。1+AvFv-反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。 （2）反馈系数 Fv=Rf1/(Rf+Rf1) （3）输入电阻 Rlf=(1+AvFv)*Ri Ri-基本放大器的输出电阻（不包括骗置电阻） （4）输出电阻 Rof=Ro/(1+AvoFv) Ro-基本放大器的输入电阻； Avo-基本放大器时的电压放大倍数。 2.在实验时放大器动态参数要被必须测量，除去反馈的作用，还要把反馈网络添加到放大器电路中。 （1）在画放大器时把输出端短路，Rf和Rf1并联在一起； （2）按实验的要求来，如图所示的基本放大电路。 三 、实验内容 （1）测量静态工

32、作点 按图3.6要求连接电路图，输入直流电流Vcc=+12V，Ui=0，分别测量两级的的静态工作点的电压与电流，记入表3.8中。 表3.8静态工作点的电压/电流测量 Ub(V) Ue(V) Uc(V) Ic(mA) 第一级 9.176 8.425 10.98 0.41 第二级 3.8 3.0 5.677 2.635 （2）测试基本放大器的各项性能指标 改接原理图，断开R1并在Rf1和Rl上,保持其他电路连接不动,取直流电压源为12V.如图3.7所示。 图3.7 改接后的基本放大器电路图 （3）测量中频电压放大倍数,输入电阻和输出电阻输入端输入正弦信号,从示波器观察的波形,保持波形正常测量出电压

33、的值，记入表3.9中。 表3.9 测量电压值 Us(mV)Ui(mV)Ul(mV)Uo(mV) Av基本放大器 5 4.865 49.8 98.58 20负反馈放大器 10 9.848 9.553 10.13 1 不改变输入端的信号，,去掉负载,测量出空载时的Uo的值,记入表3.9中。 测量通频带 接上电阻Rl,保持(1)中的信号源不变,改变信号源的的频率，然后测试,得出上下限频率Fh和Fl,记入表3.10中。 表3.10 频率测量 Fl Fh基本放大器4000HZ40MHZ负反馈放大器250HZ80MHZ （4）测试负反馈放大器的各项性能指标.按实验电路图3.6做模拟仿真实验,结果观察示波器

34、显示的输出波形.再按如图3.7调节Us，让其不失真,再看示波器记录下数据,波形如图3.8所示，然后算出负反馈放大倍数。 图3.8 负反馈输出波形 （5）负反馈与非线性失真 把电路接成图3.7的形式，输入1K赫兹的信号源调试电路，查看波形，判断输出波形是否是真，并记录电压幅值。此时波形如图3.9所示。 图3.9 基本放大器的输出波形 四、实验报告 1.输入信号存在失真，怎么用负反馈来判断； 2.总结实验结果，分析负反馈对对放大器性能的影响。3.3 实验三 差动放大电路 一、实验目的 1.测试出电路的相关的的性能极其电路应用的特点； 2.在实验中学会测试差动放大电路的性能指标的做法。 二、实验原理

35、 下图是实验时电路的结构。构成的原理图是基本共发射极放大电路，如图3.10所示。这个电路可以分成两个差动放大器：典型差动放大器和恒流源差动放大器。开关可以改变放大器的类型。恒流源差动放大器的电阻Re有抑制共模信号的能力。 图3.10 差动放大电路电路图 1.静态工作点的估算 典型电路 ： Ie(Uee-Ube)/Re（Ub1=Ub20） Ic1=Ic2=0.5*Ie 恒流源电路 ：Ic3Ie3R2/(R1+R2)*(Vcc+Uee)-Ube/Re3 Ic1=Ic2=0.5Ic3 2.差模电压放大倍数，共模电压放大倍数 电路中射级电阻Re的值足够大，双端输出电阻Re为无穷大，Rp是中间值， Ad

36、=Uo/Ui=-Rc/Rb1+Rbo+0.5(1+)Rp 单端输出 ：Ad1=Uo/ui=0.5Ad Ad2=Uc2/Ui=0.5Ad 共模信号作为输入信号时时，采用单端输出，则有： Ac1=Ac2=Uc1/U1=-Rc/Rb1+Rbe+(1+)(0.5Rp+2Re)-Rc/2Re 若为双端输出，在理想情况下： Av=Uo/ui=0 但实际中不可能达到这样的要求的。 3.共模抑制比CMRR 为了表示差动放大器对信号的抑制能力大小，可用定位共模抑制比来衡量， 公式表示：Cmrr = |Ad/Ac| 或 Cmrr=20Log|Ad/Ac|(dB)。 交直流信号都可作为输入信号。 三、实验内容 1.

37、测试典型的差动放大器的各个性能 按要求连接电路，左闭合开关时，就构成了典型的差动放大器。 (1)测量静态工作点 调节放大器零点。 不接信号源，A，B两端短接，直流电压源大小为+12，测量Uo的数值，调节变阻器RP的阻值大小,使Uo=0。 （2）测量静态工作点。先调零，在测量V1、V2管的不同电极的电压，测出RE两端有效的电压，记入表3.11。 表3.11静态工作点测量测量值Uc1(V)Ub1(V)Ue1(V)Uc2(V)Ub2(V)Ue2(V)Ure(V)6.485-0.064-0.8206.485-0.064-0.82011.15计算值 Ic(mA) Ib(mA) Uce(V)1.130.0

38、126.909 2.测量差模电压放大器 不接入直流电源，将A端输入信号，B端接地构成双端输入方式,接通直流电源，调整好频率大小，输出旋纽为零，用示波器监视输出端。接正12v电源，保持数据不出现失真情况，测出这三个的电压值，Ui，Uc1，Uc2，记入表3.12. 表3.12差动放大倍数测量 典型差动放大电路 具有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) 2.976 0.34 3.083 0.982 Uc2(V) 2.976 0.34 3.083 0.982 Ad=-Uo/Ui -29.76 / -30.83 / Ao=Uo

39、/Ui / 0.34 / 0.001 CMRR=|Ad/Ac| 87.5 30830 3.测量共模放大器放大时，把A ，B短接，A端和地面构成共模的放大器，调节输入信号的数值，令输入电压为1v，是各项数据在正常范围之内，测量要求的电压的值记入表中，比较电压之间的关系，Ure与Ui电压变化相应的关系。 4.将开关打到右边得到恒流源差动放大电路。 四、实验报告 1做出实验，分析实验结果，实验值与理论值进行比较。 2.判断工作点和放大倍数的之间关系及相互产生的影响。3.4 实验四 场效应管放大器 一、实验目的 1.通过实验掌握其性能特性与理解图的意思； 2.对放大电路的参数进行测量并加以分析。 二、

40、实验原理场效应管放大器在电子行业中也被认为是控制电压内型元器件。场效应管有着特殊的绝缘的或反向偏置的状态，固其输入的电阻很高，它也是载流子控制器件，这样就有使得这种放大器有很多特点：遇热时表现出很好的稳定性，对抗辐射的能力也很强，产生噪声的系数很小。又因为其制造简单，所以被经常使用。 1.结行管的特性与参数介绍 场效应管的两个重要特性包括输出的特性和转移的特性，如图3.11所示。 图3.11 N沟道结型场效应管的输出特性和转移特性曲线图 有饱和漏极电流IDSS，夹断电压UP等；交流参数主要有低频跨导 2.实验结型管的放大器性能的分析 如图图3.12为结型场效应管组成的共源级放大电路。 静态工作

41、点： 中频电压放大倍数AVgmRLgmRD / RL输入电阻RiRGRg1 / Rg2输出电阻 RORD 式中跨导gm可由特性曲线用作图法求得，或用公式： 计算。要注意，计算时UGS要用静态工作点处之数值。J2N3822 图3.12 结型管共源级放大器 3.测量输入电阻图 该电路的的场效应管放大器的各项性能测量与共设极单管放大器方法测量一样。所测量电路如图3.13所示。 图3.13 输入电阻测量电路 按图要求串入电阻R，闭合开关1就是不接入给出的电阻，然后测出电压U01Av*Us值并记录；Us不变，把开关打向2，就是串一个电阻R，测量放大器的输出电压U02。保持两次测量中Av和Us均不变，故

42、由此可以求出 式中R和Ri约数值，令R100至200K。 三、实验内容 （1）静态的工作点的测量,调整 接给出的图连接电路原理图，令输入信号为0，接12V直流电源，分别测量三个不同级的电压。如果合适则把结果记入表3.13。 表3.13静态工作点测量值测量值计算值UG（V）US（V）UD（V）UDS（V）UGS（V）UDS（V）UGS（V）1.0912.3918.1925.801-1.300 （2）放大倍数AV的测量、测出电阻Ri和RO的计入表中测量Av和Ro的值输入实验给出的信号源，观察Uo的波形，设在正常值的范围之类，分别测量阻值不同的输出电压Uo,其中Ui不变，记入表3.14。 表3.14

43、 测量各项试验数据测 量 值计 算 值ui和uO波形Ui（V）UO（V）AVRO（K）AVRO（K）RL=0.050.1042.084.34.3RL=10K0.050.0961.92 在示波器上可以清楚地看出相位的的走势情况，在进行幅值大小的比较。输入电阻Ri的测量按要求接电路电路，选定的电压信号源大小选为为50mv，开关与1合并，测出此时的电压U01，与2闭合，目的把电阻接入电路中，维持Us不变，测出U02，根据公式： 求出 Ri，记入表格3.15。 表3.15 测量输入电阻值测 量 值计 算 值U01（V）U02（V）Ri（K）Ri（K） 0.104 0.0948 1100 1097 四、

44、实验总结1.归纳整理数据，实验所得的数据与理论值相比较。2.比较两个放大器，总结各自的特点。3.学会场效应管输入电阻时用测输出电压的测量方法。3.5 实验五 OTL功率放大器 一、实验目的 1.看懂实验给出的原理图，理解其工作原理。 2.掌握电路调试，性能指标。 图3.14 OTL功率放大器原理图 二、试验原理 如图3.14所示，为放大器OTL式的电路。有三个不同的三级管组成，它们构成一个互补推挽OTL放大器电路。T1属于管工作状态,T2，T3提供了偏见。RW2调整,可以使马上开始工作在一个静态电流,为了克服扭曲。静态输出终点UA = 1/2 ucc时潜在的需求,可以通过调整RW1,又因为RW

45、1结束点,所以电路介绍了脚。T1可以放大正弦交流信号Ui,作用于T2、T3,经T3传导(T2),作为电源,然后通过放点等,达到实验的要求正弦波。C2和R提高了上半轴的幅度,得到的动态范围往往较大。 1.最大不失真输出功率Pom 理想情况下,Pom=UC*C2/8RL,测量电阻的电压的有效值,就可获得实际的POM=UO2/RL。 2.效率=POM/PE 100% PEvcc供给的平均功率理想情况下,最大功率达到78.5%，所需的电源已经给出，平均电流的大小为Idc,按需要求出PE,电路的负载功率也可以相应的求出来,最终可以得到实际效率。 3.输入灵敏度此时的电压值使其输出的功率不会出现失真情况

46、三、实验内容 在整个测试过程中,电路不能发生自激的现象。 1.根据图3.14连接实验电路,电源系列直流毫安表,电位计RW2设置为最低,RW1中间位置。提供一个5v电源,用手触摸管子看电流的变化情况,电流上升说明管道温度大幅上升,应立即断开电源检查造成这样的原因,没有问题就可以开始调试。 (1)调整输出电压UA中性: 改变电位器的参数值，目的为使UA原来的1/2。 (2)按要求调整各级静态工作点 调节RW2组值大小,让给出的电流Ic2 = Ic3 = 5 10ma。从减少失真,应适当增加输出静态电流,但目前太大,可以使效率降低,所以大约是5 10马。因为毫安计在电源进线,因此,测量电流放大器。因

47、为模拟实验的电流T1 ，Ic1显示的非常小。正确的得到想要的结果,有必要减去Ic1的参考值。在调好电流，就测出各级的静态工作点实验值，令IC25.103, IC34.58mAUA2.5V记入表3.16。 表3.16 不同级管的各级电压测量T1T2T3UB(v) 0.930 3.317 1.686UC(v) 1.6865 2.501UE(v) 0.146 2.501 0 2.电路最大输出功率的测量,电路效率的测试 (1)测量POM 接上电源，查看输出波形。令Ui的参数值不断上升,使得输出电压不失真输出最大化,测量出负载RL 电压UOM，则： POMUOM2/RL 电压UOM= 0.428 mv

48、(2)测量n 令其实验的输出电压不失真时，可以从表中读出电流值，就得到电源给的平均电流,值的大小会有一些误差，得公式为PEUCC*Idc， 由于最大功率可 知即可求出效率： n=POM/PE 平均电流Idc= 21.17 mv (3)输入灵敏度测试 由定义知，测出功率POPOM输入电压值Ui就可以求出来。 输入电压值Ui= 15 mv 四、实验报告 1分析实验得到的数据，计算电路的静态工作点、求最大功率与效率 2讨论实验中发现的问题及解决办法，与同学交流OTL电路的运用。4 集成运算放大电路 集成运算放大器的基本应用 一、实验目的 1.通过实验研究集成运放组成的同向比例运算、反相比例运算，加法

49、、减法、等基本运算电路的功能； 2.知道运算放大器在应用时应考虑的一些常见问题问题。 二、实验原理 集成运算放大器具有高电压，且能放大的直接耦合的多级放大器电路。对一些特殊电路能够灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用程序可以形成规模,如加、减、模拟运算电路。4.1 反相比例运算电路 原理图如图4.1所示。对于理想运放，可写出输出与输入的关系式的比例关系为: Uo=-Rf*Ui/R1。 输入级偏置电流会引起的运算误差，为了减小误差可以在同相端应接入平衡电阻为： R2=R1|Rf 。 图4.1 反相比例运算电路原理图 实验输出波形如图4.2所示。 图4.2反相比例运算电路的输入和输出波形 实验内容：反相比例运算电路。 图4.1连接实验电路，接通+（-）12电源，首先进行消震。输入频率为500Hz，电压0.5的正弦波交流信号源，测出相应的输出电压Uo，示波观察Uo和Ui的波形位置关系关系，记入表4.1中。 表4.1反相比例运算电压放大倍数测量 Ui(V) Uo(V) Av 实测值 计算值 0.5 5 10 104.2 反相