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1、 EDA设计（）实验报告 第 2 页 共 50 页南 京 理 工 大 学EDA设计（）实验报告作 者:蒋华熔学 号：1104210121学院(系):电子工程与光电技术学院专 业:电子信息工程 指导老师： 吴少琴 实验日期： 2013/8/262013/8/29 2013 年 9 月摘 要EDA 技术的发展, 大大缩短了电子系统开发的周期, 且已成为开发技术的主流,EDA 综合实验开发, 为培养学生掌握EDA 技术的设计方法和微机控制技术在EDA 设计中的应用提供帮助,EDA 技术作为电子设计领域中的新兴技术,具有传统电子设计方法不可替代的高效、实用优势, 对于理工科, 尤其是电类相关专业学生及
2、设计人员是必不可少的设计工具的熟练掌握这门技术尤为重要,EDA 综合实验的开发充实了专业课程的实验内容, 改进了实验方法与手段, 为学生创建了一个开放式、综合性的实验教学环境, 有利于培养学生的综合能力和创新能力关键词: EDA仿真实验 开发技术 元器件工作原理AbstractThe development of EDA technology, greatly shorten the cycle of electronic systems development, and has become the mainstream of development technology, EDA expe
3、riment development, and gives the implementation code, for trains the student to master the design method of EDA technology and microcomputer control technology in the application of EDA design help as emerging in the field of electronic design technology, EDA technology with traditional electronic
4、design method is an irreplaceable efficient and practical advantages, for science and engineering, especially in electrical or related professional students and designers are essential design tool for mastering this technology is very important to the comprehensive experiment 1 EDA development enric
5、h experiment contents of professional course, improve the experimental methods and means, for students to create an open, comprehensive experimental teaching environment, to cultivate students comprehensive ability and innovation ability. The code of programming is given in this paper.Key words :EDA
6、 technology ; integrated experiment ;目 录实验一 单级放大电路的设计与仿真6一、实验目的6二、实验要求6三、实验步骤61、电路的饱和失真和截止失真和最大不失真分析72、三极管特性测试113电路基本参数测定17四、实验小结20实验二 差动放大电路的设计与仿真21一、实验目的21二、实验要求21三、实验步骤211、电路的原理212.电路电压增益的测量22四、实验小结27实验三 负反馈放大电路的设计与仿真28一、实验目的28二、实验要求28三、实验步骤281.负反馈接入前后放大倍数、输入电阻、输出电阻的测定292负反馈对电路非线性失真的影响36四、实验小结40实
7、验四 阶梯波发生器电路的设计41一、实验目的41二、实验要求41三、电路步骤411.方波发生器422.微分电路433.限幅电路454.积分电路465.比较器及电子开关电路47四、实验小结49参考文献50实验一 单级放大电路的设计与仿真一、 实验目的1.掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法；2.掌握放大电路的动态参数的测试方法；3.观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。二、 实验要求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10kHz(峰值1mV) ，负载电阻20k，电压增益大于100。2. 调节电路静态工作点(调节偏置电阻)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信
8、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(调节偏置电阻)，使电路输出信号不失真，并且幅度最大。在此状态下测试： 电路静态工作点值； 三极管的输入、输出特性曲线和b 、 rbe 、rce值； 电路的输入电阻、输出电阻和电压增益； 电路的频率响应曲线和fL、fH值。三、实验步骤1、单级放大电路原理图 如图1-1所示。 电阻、和滑动变阻器组成分压偏置器，调节滑动变阻器的阻值就可以改变三极管的静态工作点。图1-1 单级放大电路原理图2、电路饱和失真输出电压波形图调节电位器的阻值改变静态工作点，当电位器的阻值为3%R6时,显示饱和失真的波形如下，如图1-2所示，电路出现饱和失真时的波形
9、，图1-3是所对应的静态工作点值。得到静态工作点的各个参数如下：UBEQ=0.64V， UCEQ=0.079vIBQ=58A ， ICQ=1.03mA图1-2 饱和失真输出电压波形图图1-3 饱和失真的静态工作点值3、截止失真输出电压波形图电位器的阻值为98% R6时，显示截止失真图形如图1-4所示，图1-5所示的是电路处在截止失真状态下的静态工作点的值。从图上可以看出，虽然从波形上看不出来明显的截止失真，但是可以看出的是输出信号（红色）的幅值远远地小于输入信号（紫色）幅值，所以这个状态为截止失真。可以得到：UBEQ=0.32V， UCEQ=11.999vIBQ=1.21nA ， ICQ=40
10、.7nA图1-4 截止失真输出电压波形图图1-5 截止失真的静态工作点值4、最大不失真输出电压波形图调节滑动变阻器，并不断观察输出端示波器上的波形，在滑动变阻器划片位于6%的位置时可以得到最大不失真波形，如图1-6所示。图1-7所示的即为所对应的静态工作点，得： ， A ， 图1-6 最大不失真波形图图1-7 最大不失真的静态工作点值5、三极管特性测试（1）输入特性曲线在绘制三极管输入特性曲线，会用到Multisim的直流扫描分析，软件要求物理量、为直流源，故需要重新连接电路。将处于最大不失真工作状态的三极管复制出来，按照其直流工作点赋予其、等效直流源电压值。最终电路如图1-8所示。图1-8绘
11、制三极管输入特性曲线的实验线路图再次利用直流扫描分析，画出三极管在最大不失真状态，即UCEQ=2.46v时的输入特性曲线（如图1-9所示）。由图1-10结合公式， 图1-9 三极管的输入特性曲线图1-10计算时所绘制的输入特性曲线（2）输出特性曲线与绘制输入特性曲线一样，绘制输出特性曲线时亦需要重新连接电路。此时的两个直流源代表的物理量为和。重新连接的电路图如下图1-10所示。图1-11绘制三极管输出特性曲线的实验线路图再次利用直流扫描分析，画出三极管在最大不失真状态，即iBQ=7.12A时的输出特性曲线（如图1-12所示）。再由图1-12结合公式得，=133.5。由公式得， 图1-12 三极
12、管的输出特性曲线图1-13 计算时所绘制的输出特性曲线6、在最大不失真情况下电路基本参数测定（1）电压增益的测定图1-12所示的是电压放大倍数的测量电路。由数据计算得由电路1-1可得，放大倍数的理论值计算为误差分析可见理论值与实际测量值比起来还是有比较大的误差，造成误差的原因第一个是测量数据的时候读数不够精确，有多次估算，导致最后结果偏差较大；第二个原因在于选择的是实际原件，Rce才14K，所以会有误差。图1-14电压放大倍数测量电路（2）输入电阻的测定图1-14所示的是输入电阻测量电路。由数据计算得由电路1-1可得输入电阻理论值应为误差分析图1-14输入电阻测量电路（3）输出电阻的测定测量电
13、路如图1-14所示。由数据计算得：由电路1-1可得，输出电阻理论值为误差分析图1-15输出电阻测量电路（4）频率特性仿真利用Multisim软件中的交流仿真分析，对电路中的3节点进行交流分析。可以轻松的得到电路的幅频和相频特性曲线，如下图1-16所示。从特性图上可以看出的最大值为42.3，减去3即得到上下限频率。由此可得，下限频率，上限频率，通频带为4.36MHz。图1-15 幅频和相频特性曲线四、实验小结 整个实验做出来却发现误差很大，我分析原因是因为我在调试电路时不很精确导致，比如要求饱和失真，我调节滑动变阻器时却有种得过且过的心态，认为有一点失真也算达到实验目的了，结果测量值偏离理论值很
14、多。第一次实验给我一个教训，做实验千万不能马虎了事，抱着侥幸心理，往往给实验带来很大误差。影响实验数据，从而远离了追求真理的道路。实验二 差动放大电路的设计与仿真一、实验目的1.掌握带有恒流源的差动放大电路的静态工作点的调试方法；2.掌握差动放大电路的差模、共模电压放大倍数、单个放大器的共模增益的测试方法。二、实验要求1. 设计一个带恒流源的差动放大电路，要求空载时的AVD 大于20；2. 给电路输入直流小信号，在信号双端输入状态下分别测试电路的AVD、AVD1、 AVC、 AVC1值。三、 实验步骤1、差动放大电路原理图（图2-1为双端差模输入双端输出的电路）图2-1差动放大电路原理图实验要求电路空载时的要大于20。故在实验前需要测量空载时差模输入双端输出的电压增益。由数据计算得：，符合要求，可以继续进行下面的实验。2、双端输入直流小信号的的、值测量差模输入双端输出电路如下图2-2所示，由数据计算得图2-2差模输入双端输出电压增益的测量电路、差模输入单端输出的电压增益测试单端输出的电压增益时，先将两端电压源置零，然后对6节点进行直流分析，分析静态工作点值，如下图2-3。
