电路仿真实验(2)

2019-08-31 00:25

与B11相连,B2与B22相连。

(2)观察交越失真的消除:输入1kHz、3V幅值的正弦波,运行电路,观察输出电压波形,并与乙类互补对称功率放大电路的输出波形相比较。

(3)调节电位器RP,观察输出电压波形的变化,并分析原因。

(4)测量:将电路参数恢复为图B2.4所示,电压表的“Mode”为“AC”,电流表采用默认设置(即“Resistance”为“1nΩ”,“Mode”为“DC”)。运行电路,调节输入信号幅度,使功放输出为最大不失真电压。将电压表和电流表的读数记入表B2.5中,根据测量结果计算最大不失真输出功率、电源供给功率和效率,并与理论值进行比较。 表B3.1 测量功率放大电路的性能 理论公式 理论值 测量值 Uomax/V IDC/mA Pom/W PDC/W η (三)实验分析与思考 1.整理测量记录,根据测量数据估算最大不失真输出功率Pom、电源供给功率PDC和效率η。 2.分析总结输入信号大小对交越失真程度的影响及克服交越失真的措施。

实验四、有源滤波电路仿真实验

(一)实验目的

1.掌握滤波电路频率特性的测量方法和主要参数的调整方法。 2.了解频率特性对信号传输的影响。了解滤波电路的作用。 3.巩固有源滤波电路的理论知识,加深理解滤波电路的作用。 (二)实验内容与方法 1.一阶有源低通滤波电路

(1)启动EWB,输入并保存图B4.1所示电路。

图B4.1一阶有源低通滤波电路

(2)测试准备:输入幅值1V、1kHz的正弦波,运行电路,用示波器观察us和uo的波形,分析电路是否正常工作,且信号不失真,则可进行以下操作。 (3)观测频率特性

①观测幅频特性:按表B2.9要求用波特图仪测量幅频特性,观察电位器RP2和电容C的大小对截止频率?H的影响,观察电位器RP1的大小对低频增益Auf的影响。

表B4.1测量分析一阶有源低通滤波电路的幅频特性 测试条件 测试 项目 1.测量图B2.7所示电路的幅频特性 RP2/kΩ C/nF RP1/kΩ Aumf/dB 测量值 理论值 ?H/kHz 测量值 理论值 9.1 2.2 100 2.观测RP2大小5 对幅频特性的影响 3.观测C大小对幅频特性的影响 2.2 100 9.1 22 100 4.观测RP1大小9.1 对幅频特性的影响 2.2 50 ②观察相频特性:将电路参数恢复为图B2.7所示,然后对波特图仪进行设置,其参考值为:特性测量选择“Phase”;Vertical坐标类型选择“Lin”,其坐标范围选择起点I为“-90°”、终点F为“0°”;Horizontal坐标类型选择“Log”,其坐标范围选择起点I为“0.1Hz”,终点F为“10MHz”。用波特图仪观察相频特性。

(4)观察低通滤波电路对信号传输的影响:输入幅值为1 V的正弦波,分别在信号年频率为1kHz和10kHz两种情况下,观察输出电压uo波形的形状和大小,比较其异同。将输入波形改成方波,再进行上述那样的观察和比较,并定性记录uo的波形。 2.100Hz陷波电路

(1)输入并保存图B4.2所示电路。 (2)用波特图仪测量幅频特性: ①测量并记录通带增益和陷波频率。

②观察改变电阻R或电容C的大小对截止频率的影响。③观察负反馈电阻RF大小对通带增益的影响。

(3)观察干扰波形和陷波效果 ;

①图B4.2中,干扰信号ud为0.2V、100Hz的正弦波,有用信号us为1V、10Hz的正弦波,

图4.2陷波电路

电路的输入信号ui由这两者叠加而成,因此,有用信号上的干扰,用示波器观察这种高频干扰波形的特征,并定性记录波形。然后运行电路,利用示波器比较ui和uo的波形,观察陷波电路的滤波效果。

②将有用信号us改为1kHz,这时干扰信号ud(为100Hz的正弦波)就成为低频干扰。运行电路,用示波器观察信号上叠加了低频干扰后的波形特征,并定性记录波形。利用示波器比较ui和uo的波形,观察陷波电路的滤波效果。 (三)实验分析与思考

1. 整理测量记录,分析测量结果。

2.画出图B4.1所示一阶有源低通滤波电路的幅频特性,总结其幅频特性参数的调节方法。 3.画出图B4.1电路在输入10kHz方波时的输入、输出电压波形,并分析输出波形失真的原因。

4. 画出图B4.2所示100kHz陷波电路的幅频特性,总结其幅频特性参数的调节方法。 5.分别定性画出信号上叠加了低频干扰和高频干扰时的波形。

6.设计一个低频增益Auf为10dB、截止频率为1kHz的低通滤波电路。 7.设计一个50Hz陷波电路。

实验五、LC正弦波振荡电路

(一)实验目的

1.了解考皮兹振荡电路(即电容三点式震荡电路)和克拉泼振荡电路(改进型电容三点式振荡电路)的工作特点。

2.学习振荡频率的测量和调整方法。 (二)实验内容与方法

1.启动EWB,输入并保存图B5.1所示电路。

图B5.1LC正弦波振荡电路 2观测考皮兹振荡电路

(1)检查振荡电路能否正常工作:运行电路,观察发射极电压ue和输出电压uo的波形,ue应为正半周导通的正弦波,uo应为基本不失真的正弦波。若电路能正常工作,则进行以下测量。

(2)测量直流工作点:按一下键“A”断开正反馈环路,使电路停振,根据表B2.10的要求测量直流工作点与理论值比较。然后再按一下键“A”接通正反馈环路,使电路振荡,观察电压表读数的变化,并测量此时的直流工作点。

表B2.10 测量考皮兹振荡电路的直流工作点(β=100)

UBQ/V 测试测条件 量值 停振 振荡

理论值 / UEQ/V 测量值 理论值 / UCQ/V 测量值 理论值 / UBEQ/V 测量值 理论值 UCEQ/V 测量值 理论值 ICQ/mA 测量值 理论值 (3)测量输出电压幅值和振荡频率:运行电路,等待振荡输出波形稳定后,利用示波器expand窗口的两根可移动指针测量输出电压幅值Uom和振荡频率?o,将测量结果填入表B5.1中。

表B5.1 回路电容对考皮兹振荡电路输出电压频率和幅值的影响 回路电容 C1/pF C2/pF 200 200 100 50 20 100 50 200 分压比n n=C2/(C1+C2)计算值 回路总电容C/pFC=C1C2/(C1+C2)计算值 ?o/kHz 测量值 理论值 Uom/V 测量值 (4)观测回路电容的变化对振荡电路工作的影响:按表B5.1要求,观测回路总电容C和分压比n对电路振荡与否、振荡波形、振荡频率和输出电压幅值的影响。

(5)观测负载RL对振荡电路工作的影响:调节RL,观察其大小对电路振荡与否、振荡波形和输出大小的影响。 3.观测克拉泼振荡电路

(1)将电路恢复为图B5.1所示,运行电路,用示波器观察输出波形、然后按一下键“B”,则图B5.1变成克拉泼振荡电路,观察输出波形的大小和频率有什么变化。

(2)观测回路电容对振荡电路工作的影响:按表B5.2要求,观测回路电容C1、C2和C3对克拉泼振荡电路输出电压频率和幅值的影响,并与考皮兹振荡电路相比较。 表B5.2 回路电容对克拉泼振荡电路输出电压频率和幅值的影响 回路电容 C1/pF C2/pF C3/pF 20 10 10 分压比n n=C2/(C1+C2)计算值 回路总电容 C/pF (C≈C3) ?o/MHz Uom/V 测量值 理论值 测量值 200 200 100 200 100 200 (三)实验分析与思考

1.整理测量记录,分析测量结果。 2.如何确定和调节振荡频率?

3.电容分压比对输出电压幅值的影响。 4.负载RL对振荡电路工作的影响。


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