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三、电路仿真与参数测试
(1)电压放大倍数测试
在Multisim中画出系统电路如下图4-1所示。 在3mV输入信号下,用示波器观察,不能出现失真。
XSC1XMM2Rb1182k|?Rc15k|?C220uFQ1 V: -78.3 mV2SC1815探针8,探针1XMM3Rc23.3k|?Rb2168k|?C520uFC62Q2探针9,探针2SC1815 V: 3.14 V20uF V(峰-峰): 8.38 VR639|?Rb2220k|?Re21.2k|? V(有效值): 3.09 V V(直流): -102 mV I: 177 uA I(峰-峰): 435 uA I(有效值): 156 uA I(直流): 4.85 uACe2 频率: 10.0 kHzVCCA12V V: 3.18 V+_+_ V(峰-峰): 8.03 V V(有效值): 3.01 V V(直流): 6.79 mV I: 3.19 mA I(峰-峰): 8.07 mAQ3 I(有效值): 3.02 mA2SC1815 I(直流): -3.58 uA 频率: 10.0 kHzC310uFRe3510|?探针1,探针3BExt Trig+_XMM1Rb150k|?C110uFV1C4Rb123mVrms 24k|?10kHz 0?? V(峰-峰): 201 mV10uF V(有效值): 70.9 mV V(直流): -6.02 mV I: -17.9 uAR4 I(峰-峰): 48.6 uA50|? I(有效值): 19.3 uA I(直流): 103 nA 频率: 10.0 kHzRe1R8200k|?R71k|?1.8k|?Ce147uF47uF图4-1
从上图可以看出,Au1=70.9mV/3mV=23.6 Au2=3090mV/70.9mV =43.6 Au3=3010mV/3090mV =0.974
Au=Uo/Ui= 3010/3>1000,满足设计要求。
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(2)输入电阻测试
输入电阻测试电路如下图4-2所示。
XSC1XMM2Rb1182k|?Rc15k|?C220uFQ12SC1815C410uFR450|?Re11.8k|?R639|?Rb2220k|?Ce147uFRe21.2k|?Rc23.3k|?Rb2168k|?C520uFQ22SC1815Rb150k|?C620uFQ32SC1815C310uFRe3510|?Ce247uFR8200k|?R71k|?XMM3VCC12VBA+_+_Ext Trig+_XMM1R15kΩC1探针2,探针410uF V: -2.21 mV V(峰-峰): 4.95 mVV1 V(有效值): 1.76 mVRb123mVrms V(直流): -1.33 uV24k|? I: -301 nA10kHz I(峰-峰): 697 nA0?? I(有效值): 249 nA I(直流): 338 pA 频率: 10.0 kHz 图4-2
从上图可以看出:
Ri?UiUi1.76??Rs??5?7.1K??4.7K?IiUs?Ui3?1.76,满足设计要求。
(3)输出电阻测试
输出电阻测试电路如下图4-3,先开路测试输出电压UO=3.102V
XSC1XMM2Rb1182k|?Rc15k|?C220uFQ12SC1815C410uFR450|?Re11.8k|?R639|?Rb2220k|?Ce147uFRe21.2k|?Rc23.3k|?Rb2168k|?C520uFQ22SC1815Rb150k|?C620uFQ32SC1815C310uFRe3510|?Ce247uFR8200k|?R71k|?XMM3VCC12VBA+_+_Ext Trig+_XMM1C110uFV1Rb123mVrms 24k|?10kHz 0??
图4-3
带负载测试的电路见上图4-1所示,输出电压UL=3.01V;
RO??输出电阻
UO?UL3.102V?3.01V0.053V?RL??1K???1K??30.56??100?UL3.01V2.73V,满
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足设计要求。
(4)带宽测试
从测试结果看下限频率fL (x1)=61.75 Hz,上限频率 fH(x2)=540.36 KHz。符合BW=100Hz-100KHz的设计要求。
四、总结与体会
作为一名物联网的学生,我觉得在大学的学习中做这样的实训是十分有意义。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面,如何去面对现实中的各种设计?如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢?这就需要一些实训来创造机会来学习了。
为了让自己的设计更加完善,更加考核标准,一次次翻阅模电方面的书籍是十分必要的,同时也是必不可少的。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处,虽然感觉理论上已经掌握,但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑,经过一番努力才得以解决。
通过这次设计,我懂得了学习的重要性,了解到理论知识与实践相结合的重要意义,学会了坚持、耐心和努力,这将为自己今后的学习和工作铺展了道路。另外,课堂上也有部分知识不太清楚,于是我又不得不边学边用,时刻巩固所学知识,这也是我作本次课程设计的一大收获。整个设计我基本上还满意,由于水平有限,难免会有错误,还望老师批评指正。
五、参考文献
(1)、《三极管放大电路计算的一些技巧》 (2)、《基本放大电路设计与仿真调试》
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