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1、电子技术课程设计总结报告姓 名 学 号 20120417 院 系 自动限制与机械工程学院 班 级 电气1班 指导老师 2014 年 6 月书目一、目的和意义.3二、任务和要求.3三、模拟电路的设计和仿真.3第一章 半导体器件的Multisim仿真.4其次章 单管共射放大电路Multisim仿真.6第三章 差分放大电路Multisim仿真.10第四章 两级反馈放大电路Multisim仿真.14第五章 集成运算放大电路Multisim仿真.20第六章 波形发生电路的Multisim仿真.22第七章 综合性电路的设计和仿真.24四 总结.28五 参考文献.29 一、目的和意义 该课程是在完成电子技术
2、2的理论教学之后支配的一个实践教学环节。课程设计的目的是让学生驾驭电子电路计算机协助分析与设计的基本学问与基本方法，培育学生的综合学问运用实力和实践实力，为今后从事本专业相关工程技术工作打下基础。这一环节有利于培育学生分析问题、解决问题的实力，提高学生全局考虑问题、应用课程学问的实力，对培育和造就应用型工程技术人才将起到较大的促进作用。二、任务和要求 本次课程设计的任务是在老师的指导下学习Multisim仿真软件的运用方法，分析和设计完成基础性的电路设计仿真及综合性电路设计和仿真（选一个）。完成该次课程设计后，学生应达到以下要求：1、巩固和加深电子技术2课程学问的理解；2、会跟进课题须要选学参
3、考书籍、查阅手册和文献资料；3、驾驭仿真软件Multisim的运用方法；4、驾驭简洁模拟电路的设计、仿真方法；5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告，课程设计报告能正确反映设计和仿真结果。三、模拟电路的设计和仿真第一章 半导体器件的Multisim仿真 1、利用Multisim视察半导体二极管的单向导电性在Multisim中构建二极管电路，如下图所示，途中VD是虚拟二极管，输入端加上最大Uim=4V，频率为1kHz的正弦波电压，接入一台虚拟示波器XSC1，这是一台双踪示波器，有A、B两个通道，A端接二极管电路的输入端，B端接电路的输出端。图1.1 二极管仿真电路图电路仿真以后，可有示波器视
4、察到输入、输出波形，如图1.2所示。为便于区分，用颜色较浅的显示输入波形，用颜色较深的显示输出波形。由图可见输入波形是一个双向的正弦波电压，而经过二极管以后，在输出端得到一个单方向的脉动电压，可见二极管具有单向导电性。图1.2 二极管仿真电路波形图其次章 单管共射放大电路Multisim仿真1.选择单管共射放大电路（1）在Multisim中构建单管共射放大电路如下图2.1所示，电路中的三极管=50,rbb=300。图2.1 单管共射放大电路仿真电路（2）测量静态工作点可在仿真电路中接入三个虚拟数字万用表，分别设置为直流电流表或直流电压表，以便测量IBQ 、ICQ和UCEQ，如图2.2所示。 图
5、 2.2测量Q点的电路电路仿真后，可测得IBQ=50.737uA,ICQ=4.929mA,UCEQ=212.449mA。 图2.3 直流电流表和直流电压表读数（3）视察输入输出波形 图2.1中的单管共射放大电路仿真后，可从虚拟示波器视察到uI和uO的波形如图2.3所示。图中颜色较浅的是uI的波形，颜色较浅的是uO的波形。由图可见uO的波心有明显的非线性失真，而且uO与uI的波形相反。 图2.4 uO与uI的波形 （4）测量AU、RI和Ro 将图2.1中的虚拟数字万用表分别设置为沟通电压表或沟通电流表。由虚拟仪表测得 Ui=14.14mV，Uo=1.856V，Ii=56.093uV，如图2.5所
6、示，则AU=UO/UI=-1.856*1000/14.14=-131.26Ri=U/I=14.14/56.093=0.25K 图2.5沟通电压表和沟通电流表读数 为了测量输出电阻RO，可将图2.1电路中的负载电阻R3开路，此时从虚拟仪表侧得Uo=3.061V,则RO=(U0/U0-1)R3=(3.061/1.856-1)*3K=1.6492K图2.6 Uo读数第三章 差分放大电路Multisim仿真1.选择长尾式差分放大电路Multisim仿真（1）在Multisim中构建一个接有调零电位器的长尾式差分放大电路如图3.1所示，其中两个三极管的参数为1=2=50，rbb1= rbb1=300，调
7、零电位器R6的滑动端调在中点。图3.1 长尾式差分放大电路仿真电路 (2)利用Multisim的直流工作点分析功能测量放大电路的静态工作点。分析结果如下图3.2所示：图3.2直流工作点分析图可知UCQ1=UCQ2=5.72309VUBQ1=UBQ2=-9.90477mVICQ1=ICQ2=(VCC-UCQ1)/RC1=(12-5.72309)/30mA=0.209mA（3）加上正弦输入电压,利用虚拟示波器可看出uC1与uI反相,而uC2与uI同相。如图3.3图3.3长尾式差分放大电路波形图（4）当Ui=10mV(即Ui1=5mV,Ui2=-5mV)时,由虚拟仪表测得Ii=55.102nA,U0
8、=176.65mV,如图3.4图3.4 Ui、Ii和U0的读数 则 Ad=-U0/Ui=-176.65/10=-17.665Ri=Ui/Ii=(10/55.102)*1000k=181.4816k（5）将负载电阻R3开路,测得如图3.5 U0、=694.206mV图3.5 U0、的读数则R0=(U0/U0)-1R3=(694.206/176.65)-1*20k=78.865k（6）将图3.1中的负载电阻R3右端接地,使差分放大电路改为单端输出。此时可测得当Ui=10mV时,U0=488.351mV，如图3.6 图3.6 Ui、U0的读数则 Ad= -U0/Ui=-488.351/10=-48.
9、8351（7）在单端输出的状况下将R3开路,可测得此时U0=694.205mV图3.7 U0和U0的读数第四章 两级反馈放大电路Multisim仿真1.选择电压串联负反馈放大电路Multisim仿真 （1）在Multisim中构建两级电压串联负反馈放大电路，如下图所示，其中两个三级管均为=100， rbb=300,Cbc=4pF,Cbe=41pF。图4.1 电压串联负反馈放大电路仿真电路（2）将开关K断开，电路中暂不引人级间反馈。 利用Multisim的直流工作点分析功能，测量无级间反馈时两级放大电路的静态工作点，分析结果如下:图4.2 静态工作点分析图可见,UBQ1=1.99203V,UEQ
10、1=1.36474V,UCQ1=8.86493V, UBQ2=2.97977V,UEQ2=2,33089V,UCQ2=7,35979V,加上正弦输入电压,利用虚拟示波器可视察到第一级输出电压波形与输入电压反相,而其次级输出电压波形与输入电压同相.两个放大级的输出波形均无明显的非线性失真，如图4.3所示。 图4.3电压串联负反馈放大电路波形图当Ui=7.07mV时,利用虚拟仪可见,表可测得U0=1.347V.无级间反馈时,两级放大电路总的电压放大倍数为图4.4 Ui=7.07mV时的U0 由虚拟仪表测得,当Ui=7.07mV时,Ii=4.341A,则无级间反馈时放大电路的输入电阻为Ri=Ui/I
11、i=7.707/4.341k=1.775k图4.5 Ii的读数将负载电阻R9开路,测得U0=2.642V,则放大电路无级间反馈时的输出电阻为R0=(U0/U0)-1R9=(2.642/1.347)-1*2k=1.92279k（3）将图4.1中的开关K合上,引入电压串联负反馈.加上正弦输入电压,由虚拟示波器看到如图4.6所示,同样的输入电压之下,输出电压的幅度明显下降,但波形更好. 图4.6电压串联负反馈电路Uo和Ui波形图（开关闭合）由虚拟仪表侧得图4.7 用虚拟仪表测量电压表示数当Ui=7.07mV时,U0=73.188mV.则引入电压串联负反馈后,电压放大倍数为说明引入负反馈后电压放大倍数
12、减小了由虚拟仪表测得,当Ui=7.07mV时,Ii=4.248A,则Rif=Ui/Ii=7.07/4.248k=1.664k 可见,引入电压串联负反馈后输入电阻提高了,但与无级间反馈时的Ri相比,提高很少,这是由于图4.4所示电路中总的输入电阻为 Rif=Rif/Rb11/Rb12引入电压串联负反馈只是提高了反馈环路内的输入电阻Rif,而Rb11和Rb12不在反馈环路内,不受影响,因此总的输入电阻Rif提高不多将负载电阻R9开路,测得U0=74.796mV,则Rof=(U0/U0)-1R9=(74.796/73.188)-1*2 k=0.068989=68.989图4.8 U0的读数 可见,引入电压串联负反馈后,与17页计算的RO比较，输出电阻降低了第五章 集成运算放大电路Multisim仿真1.选择积分电路2.构建Multisim仿真电路 （1）在Multisim中构建基本积分电路如下图5.1所示，在积分电路的输入端加上有效值为0.5V，频率为50Hz的正弦电压； 图5.1积分电路仿真图 图5.2 万用表读数由虚拟示波器可以看到积分电路的输入、输出波形如下图5.3所示。图中颜色较浅的是输入波形，颜色较深的是输出波形。由波形图可见，输出电压是一个余弦波，输出电压的相位比输入电压领先90。图5.3 积分电路波形图
