南京理工大学EDA设计实验报告
摘要
通过实验学习和训练，掌握基于计算机和信息技术的电路系统设计和仿真方法。要求：1. 熟悉Multisim软件的使用，包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌握常见电路分析方法。2. 能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握EDA设计的基本方法和步骤。Multisim常用分析方法：直流工作点分析、直流扫描分析、交流分析。掌握设计电路参数的方法。复习巩固单级放大电路的工作原理，掌握静态工作点的选择对电路的影响。了解负反馈对两级放大电路的影响，掌握阶梯波的产生原理及产生过程。
关键字：电路仿真 Multisim 负反馈阶梯波
目次
实验一 (1)
实验二 (11)
实验三 (17)
实验一单级放大电路的设计与仿真
一、实验目的
1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(峰值10mV) ，
负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点(调节电位计)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出
信号波形，并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点(调节电位计)，使电路输出信号不失真，并且幅度尽可能
大。在此状态下测试：
①电路静态工作点值；
②三极管的输入、输出特性曲线和β、r be 、r ce值；
③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；
④电路的频率响应曲线和f L、f H值。
二、实验要求
1.给出单级放大电路原理图。
2.给出电路饱和失真、截止失真和不失真且信号幅度尽可能大时的输出信号波形
图，并给出三种状态下电路静态工作点值。
3.给出测试三极管输入、输出特性曲线和β、r be 、r ce值的实验图，并给出
测试结果。
4.给出正常放大时测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图，给出测试结果
并和理论计算值进行比较。
5.给出电路的幅频和相频特性曲线，并给出电路的f L、f H值。
6.分析实验结果。
三、实验步骤实验原理图：
饱和失真时波形：
此时静态工作点为：
所以，I（BQ）=4.76685uA I(CQ)=958.06700uA U(BEQ)=0.62676V U(CEQ)=0.31402V
截止失真时波形：
此时静态工作点为：
所以，I(BQ)=2.07543uA I(CQ)=440.85400uA U(BEQ)=0.60519V U(CEQ)=5.54322V
最大不失真时波形：
此时静态工作点为：
所以，I(BQ)=4.33186uA I(CQ)=889.49500uA U(BEQ)=0.62464V U(CEQ)=1.00749V
测试三极管输入特性曲线实验图：
三极管输入特性曲线：
拉杆数据：
由以上数据可得r(be)=dx/dy=6.1kΩ测试三极管输出特性曲线的实验图：
直流分析参数设置：
三极管输出特性曲线：
测β的数据：
所以，β=（2.0589 -1.0238）mA / 5uA=207.02
测r（ce）的数据：
所以，r（ce）=981.8496mV / 9.9231uA=98.9458kΩ最大不失真时测输入电阻：
万用表显示值：
所以，Ri（测）=4.53kΩ Ri（理）=R1//R5//r(be)=4.69kΩ(R5=150 *54%=81 k Ω)
相对误差E=（4.69 -4.53）*100% / 4.69=3.4%
最大不失真时测输出电阻：
万用表显示值：
所以，Ro（测）=8.24kΩ Ro（理）=R3=8.1 kΩ
相对误差E=1.7%
最大不失真时测电压增益：
万用表显示值：
所以，Av（测）= -119 Av（理）= -β（R2//R3）/ r(be)= -125 相对误差E=4.8%
幅频和相频特性曲线：
拉杆数据：
所以，f（L）=69.4587Hz f（H）=3.8898MHz
四、实验小结
复习巩固了射级放大器的工作原理，熟悉了Multisim仿真软件的大致用法，掌握了三种电路分析方法，分别是直流工作点分析、直流扫描分析、交流分析。可以运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握了EDA设计的基本方法和步骤。不过实验结果不是很理想，数据的误差较大，希望在以后的实验中能有所改进。
实验二负反馈放大电路的设计与仿真
一、实验目的
1.设计一个阻容耦合两级电压放大电路，要求信号源频率10kHz(峰值1mv) ，负
载电阻1kΩ，电压增益大于100。
2.给电路引入电压串联负反馈：
①测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。
②改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。
二、实验要求
1.给出引入电压串联负反馈电路的实验接线图。
2.给出两级放大电路的电路原理图。
3.给出负反馈接入前后电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻，并验证是否满足
A F 1/F，并分析原因。
4.给出负反馈接入前后电路的频率特性和f L、f H值，以及输出开始出现失真时
的输入信号幅度。
5.分析实验结果。
三、实验步骤
实验原理图：
引入负反馈后实验原理图：
引入负反馈前测输入电阻：
Ri=916.4Ω
引入负反馈后测输入电阻：
Ri=7.2kΩ
引入负反馈前测输出电阻：
Ro=2.5kΩ
引入负反馈后测输出电阻：
Ro=0.26kΩ
引入负反馈前测电压增益：
Av=222
引入负反馈后测电压增益：
Av=1
引入负反馈后测得反馈电压为：
所以，输入电压约等于反馈电压，而Af=Xo / Xi F=Xf / Xo，因此，Af F，达到深度负反馈。
引入负反馈前频率特性：
所以，f L=97.8155Hz f H=210.7371kHz
引入负反馈后频率特性：
所以，f L=15.8140Hz f H=73.4019MHz
引入负反馈前输出开始出现失真时的输入信号幅度：
当输入信号约为3mV的时候输出开始失真
引入负反馈后输出开始出现失真时的输入信号幅度：
当输入信号约为90mV的时候输出开始失真
四、实验小结
本实验中采用了电压串联负反馈，能够稳定输出电压，减小了输出电阻，提高了输入电阻，展宽了通频带，减小了电路的非线性失真。
实验三阶梯波发生器的设计与仿真
一、实验目的
1.设计一个能产生周期性阶梯波的电路，要求阶梯波周期在20ms左右，输出电
压范围10V，阶梯个数5个。(注意：电路中均采用模拟、真实器件，不可以选用计数器、555定时器、D/A转换器等数字器件，也不可选用虚拟器件。)
2.对电路进行分段测试和调节，直至输出合适的阶梯波。