电子电路实验开放实验
电子电路开放实验讲义
（两级阻容耦合及负反馈放大器仿真）
1. 实验目的
（1）熟悉Multisim软件的使用方法。
（2）掌握Multisim进行直流工作点的调整与测试方法。 （3）掌握用Multisim进行动态性能指标的调整与测试方法。 （4）掌握负反馈对放大器性能的改善。 2. 虚拟实验仪器及器材 （1）示波器
（2）直流电压源 （3）函数信号发生器 （4）万用表
（5）波特图示仪 3. 仿真系统图
图1-1 两级阻容耦合放大器及负反馈放大器仿真系统图
如图1-1所示，当开关K打开时为两级阻容耦合放大器，当开关K闭合时为电压串联负反馈放大器。 4. 实验内容及步骤 （1）绘制仿真系统图
启动Multisim，按图1-1在电路工作区内绘制仿真系统图，设置好各元器件的相关参数；检查电路结构、元器件模型及相关参数是否有误；检查无误后进行电路仿真。 （2）测试静态工作点
设置输入信号Ui = 0，选用直流工作点分析方法或使用虚拟仪表测试的方法测量三极管的基极电压VBQ、发射极电压VEQ及集电极电压VCQ (测试方法自选)；将测试数据记录于表1-1中；计算VCEQ、VBEQ及ICQ的值。 （3）测试电压放大倍数Au
根据需要连接仪表，设置相关参数；设置输入信号为f =1KHz、UiPP =2mV的正弦信号；启动仿真，在输出波形不失真的情况下，改变VCC ，测量输入信号有效值Ui、输出信号有效值UO或输入信号峰峰值Uipp、 输出信号峰峰值Uopp (测试方法自选)，将测试数据记录于表1-2中；计算电压放大倍数Au。观察并记录
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输入、输出波形的相位关系，绘制相应波形；完成测试后恢复电路。
表1-1 测试静态工作点
测试方法 测试条件 开环 闭环 仿真数据 VBQ(v) VEQ(v)
表1-2 测试电压放大倍数
测试方法 测试 条件 VCC(v) +8 开环 闭环 +10 +12 +8 +10 +12 Ui(mv) 仿真数据 Uo(mv) Uipp(mv) Uopp(mv) 计算数据 输入输出 Au 相位关系 VCQ(v) VBEQ(v) 计算数据 VCEQ(v) ICQ(mA)
（4）测试频率特性
设置输入信号为f =1KHz、UiPP =2mV的正弦信号；选用交流分析方法或使用虚拟仪表测试的方法测试频率特性。从频率特性曲线上测量出最大电压放大倍数AU、上限频率fH、下限频率fL，将测试数据记录于表1-3中；计算通频带宽BW，绘制频率特性曲线。改变C1或C4的大小，重新测试频率特性；完成测试后恢复电路。
（5）测试输入电阻Ri
根据需要连接仪表，设置相关参数；设置输入信号为f =1KHz、UiPP=2mV的正弦信号；在函数信号发生器和电路输入端之间串接一个RS =5KΩ（闭环测试时更换RS =10KΩ）的滑动变阻器；启动仿真，在输出信号不失真的情况下，调节滑动变阻器RS ，使Ui最接近于US的一半；记录相关数据于表1-4中。完成测试后恢复电路。
输入电阻Ri的计算公式为：Ri?
表1-3 测试频率特性
测试方法 测试条件 C1(μF) 10 开环 闭环 1 10 10 1 10 C4(μF) 100 100 10 100 100 10 仿真数据 Au fL(Hz) fH(MHz) 计算数据 输入输出 BW 相位关系 UiUS?UiRs
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（6）测试输出电阻Ro
根据需要连接仪表，设置相关参数；设置输入信号为f =1KHz、UiPP=2mV的正弦信号；将负载RL更换为RL =10KΩ（闭环测试时更换RL =1KΩ）的滑动变阻器；在输出信号不失真的情况下，先断开RL，测出输出值Uo ，再接入RL，调节滑动变阻器RL ，使输出值UoL最接近于Uo的一半；记录相关数据于表1-5中；完成测试后恢复电路。
输出电阻Ro的计算公式为：Ro?
表1-4 测试输入电阻
测试方法 测试条件 f(KHz) 开环 闭环 1 1 仿真数据 Ui(mv)
表1-5 测试输出电阻
测试方法 测试条件 开环 闭环 仿真数据 f(KHz) 1 1 Ui(mv) Uo(mv) UoL(mv) 计算数据 RL(KΩ) Ro(KΩ) Uo(mv) 计算数据 Rs(KΩ) Ri(KΩ) Uo?UoLUoLRL
（7）测试反馈深度的变化对电路的影响
将开关K闭合，便电路成为闭环状态。改变反馈电阻Rf的大小，选用参数分析方法或交流分析方法， 测量出最大电压放大倍数Au、上限频率fH、下限频率fL，将测试数据记录于表4-6中；计算通频带宽BW。
表1-6 测试反馈深度的变化对电路的影响
测试方法 测试条件 开环 仿真数据 Rf(KΩ) 10 1 10 闭环 20 30 50 Au fL(Hz) fH(MHz) 计算数据 BW Au×BW
5. 实验报告要求
（1）整理实验数据并填入相应表格中，绘制相应的波形。
（2）根据测试数据，分析C1和C3如何影响放大器的频率特性。 （3）根据测试数据，分析反馈深度的变化如何影响放大器的性能。 （4）总结电压串联负反馈的引入对放大器的性能的影响。
6. 思考与分析
（1）在放大器引入电压串联负反馈前后，电压增益与通频带宽度有什么关系？引入其它反馈类型呢？
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（2）由测试数据分析，放大器引入了电压串联负反馈以后，通频带宽度提高了多少？ （3）由测试数据分析，影响放大器低频响应的是哪些元件？ （4）反馈深度是不是越大越好？
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