Multisim仿真实训报告
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项目:共射放大电路仿真实验
第一部分:信息搜集需要解决的问题
共射放大电路设计需要解决的问题 1、电路拟实现的功能? 2、三极管的选择依据?
3、三极管的工作状态有几种?如何判定? 4、实现三极管工作状态可调的设计思路? 5、外加直流电大小的选择依据?
1、电路拟实现的功能?
将输入的小信号进行放大。
2、三极管的选择依据?
工程设计中一般要求三极管的fT大于3倍的实际工作频率。所以可按照此要求来选择三极管的特征频率fT。小功率三极管BVCEO的选择可以根据电路的电源电压来决定,一般情况下只要三极管的BVCEO大于电路中电源的最高电压即可。一般小功率三极管的ICM在30~50mA之间,对于小信号电路一般可以不予考虑。当我们估算了电路中三极管的工作电流(即集电极电流),又知道了三极管集电极到发射极之间的电压后,就可根据P=U×I来计算三极管的集电极最大允许耗散功率PCM。只要你根据以上分析的使用条件,本着“大能代小”的原则(即BVCEO高的三极管可以代替BVCEO低的三极管;ICM大的三极管可以代替ICM小的三极管等),就可对三极管应用自如了。 3、三极管的工作状态有几种?如何判定?
三种,放大区、饱和区、截至区。
放大区:发射结正偏,集电结反偏. 满足 ic=βiB, 饱和区:发射结和集电结都处于正向偏置。 截止区:发射结和集电结都处于反偏。
4、实现三极管工作状态可调的设计思路?
在Rb1电阻上在串联一个大电阻的滑动变阻器。 5、外加直流电大小的选择依据
当输出信号的动态范围有一定的要求时,应根据给定的负载电阻RL的值和动态范围UP-P以及发射极电压UEQ来选择电源电压EC 确定直流负载RC。
第二部分 实施 一、实训目的与要求
1. 熟练操作软件;
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2. 运用Multisim应用软件分析、设计、调试各种模拟电路、数字电路等; 3. 培养学生的自主学习能力、与人交流的能力,以及团队协作能力。
二、 操作步骤
1. (直流工作点)IB=14.965uA,IE=1.241mA, UCE=7.624V,
UB=0.955V
测量调试后的电路中的电压放大倍数,要求放大倍数大于10;按照设计要求,绘制电路,自行选择元件参数。电路中三极管的静态工作点是否在放大区域,请根据模拟电路的知识调试相关元件到适当值,使得三极管处在放大状态,并满足实训要求。
2. 测量调试后的电路中三极管的静态工作点
3. 用波特表测量电路中输出的上限截止频率_12.023MHz________和下限截止
频率__2.59Hz_______,要求频率范围(1KHz-100MHz); 4. 要求失真度小于2%,测量电路中的失真度__0.083%_______。 参考电路
项目:自动控制路灯亮熄仿真实验
第一部分:信息搜集需要解决的问题
路灯控制电路需要解决的问题 1、电路实现的功能?
2、开关二极管IN4148的作用? 3、三极管VT1、VT2的工作过程?
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4、JK继电器的工作原理? 5、光敏电阻的工作原理?
1、电路实现的功能?
电路实现天黑时,电路控制电灯亮;天亮时,电路控制电灯熄灭。
2、开关二极管IN4148的作用?
开关二极管IN4148主要起保护作用,保护VT2三极管不被击穿。
3、VT1、VT 2的工作过程?
当天黑时,光敏电阻R无光照,反向电阻增大,于是晶体管VT1的基极电压升高到4V左右,VT1 VT2导通;当天亮时,光敏电阻受到光照,反向电阻减少,VT1的基极与发射极电压降到0.7V以下,VT1 VT2截止。
4、JK继电器的工作原理?
当线圈通电以后,铁芯被磁化产生足够大的电磁力,吸动先贴并带动簧片,使动触点和静触点闭合或断开;电磁吸力消失,衔铁返回原来的位置,动触点和静触点又恢复到原来闭合或断开的状态。应用时只需把要控制的电路接到触点上,就可以利用继电器达到控制的目的。
5、光敏电阻的工作原理?
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线,将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻,为了增加灵敏度,两电极常做成梳状。入射
光消失后,由光子激发产生的电子—空穴对将复合,光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压,其中便有电流通过,受到一定波长的光线照射时,电流就会随光强的增大而变大,从而实现光电转换。光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器件,使用时既可加直流电压,也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。 第二部分:实施 一、 实训目标
1. 熟练操作软件;
2. 运用Multisim应用软件分析、设计、调试各种模拟电路、数字电路等;
3. 培养学生的自主学习能力、与人交流的能力,以及团队协作能力。 二、 操作步骤
1、请分析白天和晚上的状态下,三极管Q1和Q2分别处于_截止 、 导通_______工作区。
2、分析继电器的工作原理:当天黑时,光敏电阻R无光照,反向电阻增大,于是晶体管VT1的基极电压升高到4V左右,VT1 VT2导通,继电器J释放,常闭触点JK闭合,接通220V电路,灯泡点亮。;当天亮时,光敏电阻受到光照,反向电阻减少,VT1的基极与发射极电压降到0.7V以下,VT1 VT2截止继电器J得电,常闭触点断开,路灯熄灭。。
3、分析发光二级管一直发亮的原因:发光二极管所需的电流很小(几毫安),所以一直发亮。
4、将测量数据填入下表。
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Q1 Vb Vc Ve 0.23白天 5V 6.52晚上 V 5、参考电路
12V V 7V 7V 12V 5uV 5.85uV 0.740.050V 11.94V 10.342mA 14.7 Vb 14.812V 0V V Vc Ve 100n 10.342mA Q2 继电器 发光二级管电流 心得体会
初始用理论估算值仿真,存在工作点设置偏离的情况,后经修改测试使得设计值趋于 合理。测试结论中仍然存在与理论分析有误差的地方,需要进一步思考其中的的原因。 2、结合书后的仿真例题和仿真软件介绍,并查阅了相关资料,学习仿真软件的基本操作, 随着实验的深入进行,逐步由不会到会,再到熟练,并能够在结合相关资料的情况下 分析错误和误差产生的原因,及时进行修正和调整。这个探索、求知、思考的过程收 获是很多的,也是很有益的。 3、实验中通过反复对比理论估计值和仿真值,加深了对器件模型和参数的认识,由理性 到感性,再回归理性。 4、实验中虽然产生了很多迷惑和困难,但正是探求着去解决问题,消除迷惑给我带来了 很多的乐趣。电子电路是一门神奇而精致的学科。
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