三.实验步骤
启动EWB
1.半波整流电路
1).按图2.7.1建立实验电路。 2).断开开关S。用示波器分别观测并记录输入、输出电压波形。测量输出电压平均值。
3).接通开关S,以接入滤波电容C,重复步骤2)。
2.全波整流电路
1).按图2.7.2建立实验电路。 2).断开开关S1。用示波器观测并记录输出电压波形。测量输出电压平均值。
3).接通开关S1,以接入滤波电容C,用示波器观测并记录输出电压波形。测量输出电压平均值。
4).使负载电阻R在5%~100%之间变化,至少取5个测试点,读取电压表M1和电流表M2的示值,然
后断开开关S2,由电压表M1读取开路输出电压,根据这些数据作出桥式整流─电容滤波电路的外特性曲线。
3.稳压电路
1).按图2.7.3建立实验电路,稳压二极管选择Ln-1N4740(击穿电压为10V)。
2).在0%~100%之间调节电位器R 3,观察输出电压的变化情况,至少取5个测试点,读取电流表M1和电压表M2的示值,作V─I曲线,计算
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稳压系数S和动态内阻r 。
3).调节电位器R 3为50%,使输入直流电压在13.5V~16.5V之间变化,至少取5个测试点,观察输出电压的变化情况,至少取5个测试点,读取电流表M1和电压表M2的示值,作V─I曲线,计算稳压系数S和动态内阻r 。
4).在输入直流电压最高(16.5V)且负载电阻最大(R 3为100%)和输入直流电压最低(13.5V)且负载电阻最小(R 3为0%)两种情况下,读取电流表M3的示值。
4.限幅电路
按图2.7.4建立实验电路。使直流电源U分别为13V,5V,0V,-5V,-10V,-15V,同时观察并记录输入与输出电压波形。
四.实验报告要求
1.将测量数据填入自己设计的表格。 2.绘制示波器上观测的波形。
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实验八 晶体管基本放大器
一. 实验目的
1.学习用EWB仿真测试晶体管放大器的基本方法;
1.了解晶体三极管的电流放大作用及电压放大的基本原理,掌握电压放大倍数及动态范围的测试方法,了解负载电阻对电压放大倍数的影响;
2.了解放大器中的非线性失真,理解负反馈对放大器性能(非线性失真、电压放大倍数等)的影响;
3.学习用EWB测试放大器频率特性的方法。
二. 实验电路及说明:
图 2.8.1
实验电路如图2.8.1所示。直流电流表IB、IC和直流电压表UCE,分别用来测量晶体管的基极、集电极静态电流和集电极及发射极之间的静态电压,而交流电压表Ui、Uo分别用来测量放大器的输入和输出信号电压。上偏置电阻RB为可调电阻,由设定的控制键(缺省为R)控制阻值的增减。与电容CE串联的键控开关S1由设定的控制键控制通断,
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以便控制CE的接通和断开。
三. 实验步骤:
启动EWB。
1.建立实验电路
1).分别打开基本元件箱、晶体管工具箱、指示器件工具箱和仪器箱,选取(拖曳)各元件至电路设计窗口,按图2.8.1中的要求旋转某些元件的方向,并按图中位置摆放,分别双击每一个元件,按图2.8.1要求设置元件的参数。
NPN型晶体管
model: default / ideal 电位器(可调电阻)
阻值 (Value / Resistance ): 150KΩ 初始设置(Value /Setting): 50% 增量(Value /Increment): 5%
增量控制键(Value /Key): 可取缺省R,也可任意设定。 开关
控制键(Value /Key): K 电压表、电流表
按照其在电路中的作用,设置模式((Value / Mode )为AC或DC 函数发生器: 波形:正弦 频率(Frequency):1KHz 占空比(Duty cycle):50% 电压幅值(Amplitude ):5mV
示波器:
时基(Time Base):先设定为0.200ms/div,随频率变化再进行调节 触发选择:A或B 2).设置电路图的显示内容 选择Circuit | Schematic Options 菜单命令,在Show / Hide对话框,选中Show Reference ID、Show Value两项,以便显示元件的编号和参数值。
3).按图2.8.1所示连线,调整连线,使其比较整齐。 4).电路的保存
选择File | Save 菜单命令,将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法,将电路图复制到粘贴板上,然后,将其粘贴到事先打开的字处理软件(如word或写字板)的新文档中。
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2. 放大器仿真测试
1). 点击主窗口右上角的启动/停止开关,使计算机对电路进行仿真。
2). 在RB1为40%、50%、60%三种情况下,分别读取电流表IB、IC的读数,并由此计算晶体管的电流放大倍数。
使开关S1处于接通状态,在上述三种情况下,一边增大输入信号,一边用示波器同时观察输入和输出信号波形,直到输出波形刚要出现失真但还不太明显时为止。参照13页“示波器的调整”介绍的方法将波形调节稳定。按工具栏中的图形工具,打开分析图形窗口,在其中的示波器页(Oscilloscope)再现示波器上的波形。参照16-19页的方法设置示波器页波形显示的各项参数,拖曳游标以测量输出电压的峰-峰值。按图形窗口工具栏中的copy按钮,将示波器页复制到粘贴板上,然后,再将其粘贴到字处理软件的文档中。
3). RB1为50%,输入信号电压有效值为3mV,读取交流电压表Ui、Uo的示值,计算放大器的电压放大倍数。
用示波器同时观察放大器的输入、输出信号波形,调节示波器使波形稳定。在分析图形窗口中显示波形,移动游标,测量输入和输出电压的幅值,计算放大器的电压放大倍数,并与前面的结果比较。将波形粘贴到字处理软件的文档中。
4). 将放大器的输入信号电压有效值增大为25mV,用示波器同时观察放大器的输入、输出信号波形,调节示波器使波形稳定。在分析图形窗口中显示波形,将波形粘贴到字处理软件的文档中。
5). 断开开关S1,使放大器的输入信号电压有效值增大为100mV,用示波器同时观察放大器的输入和输出信号波形,调节示波器使波形稳定。在分析图形窗口中显示波形,移动游标,测量输入和输出电压的幅值,计算放大器的电压放大倍数,并与前面的结果比较。将波形粘贴到字处理软件的文档中。
6). 将负载电阻RL减小为1KΩ,读取交流电压表Ui、Uo的示值,计算放大器的电压放大倍数,并和步骤5) 的结果比较,说明负载电阻对电压放大倍数的影响。
3. 分析放大器的频率特性
选择Circuit | Schematic Options 菜单命令,在Show / Hide对话框,选中Show Nodes项,以便显示电路的节点号。
选择Analysis | AC Frequency菜单命令,在弹出的AC Frequency Analysis对话框中,参照图2.8.2设置各项参数,须将放大器的输出节点增加(Add>)到Nodes for analysis框中。
按下Simulate 钮,对电路进行仿真,随之激活分析图形窗口并建立交流分析页(AC Analysis),显示出放大器的幅频和相频特性曲线。
选择特性(Properties)工具 ,打开具有多个参数页的Graph Properties窗口,参照16-19页的内容,设置交流分析页(AC Analysis)的各项参数,利用工具栏中的游标工具(Toggle Cursors) 和栅格工具(toggle grid) ,在幅频和相频特性区都产生游标
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