电子电路实验报告1：共射放大器和射极跟随器

这是模电的实验报告，我模电的实验部分得了29分，满分30分，应该还算不低，于是把报告发出来，供大家参考。

这是第一个实验，共射放大器和射极跟随器。

共射放大器的分析和设计

实验目的

进一步了解 Multisim 的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础。
通过使用 Multisim 来仿真电路，测试如图 1 所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输出波形的影响。
加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。
观察失真现象，了解其产生的原因。

实验原理图

实验内容及仿真数据

进行直流工作点分析，判断工作状态

用“分析”-“Analyses and simulation”工具中的“直流工作点”分析，得结果如下：

Variable	Operating point value
V(4)-V(5)	6.76596
V(3)-V(5)	0.618865
I(Q1[IB])	6.21E-06
I(Q1[IC])	0.000967
I(Q1[IE])	-0.00097

则有： \[ V_{be}=V(3)-V(5)=0.618865 \text{V}\\ V_{ce}=V(4)-V(5)=6.76596\text{V}\\ I_b=6.21\mu\text{A}\\ I_c=967\mu\text{A}\\ I_e=-970\mu\text{A} \] 可知：管子工作在放大区。

测量输入电阻

使用万用表器件，测量电路以及测量结果如下：

有结果：

项目	值
\(U_i\)	3.794mV
\(I_i\)	1.209μA

计算： \[ \begin{aligned} R_i&=\frac{U_i}{I_i}\\ &=\frac{3.794\times10^{-3}}{1.209\times 10^{-6}}\\[1.5ex] &=3138.13\ \Omega \end{aligned} \] 故输入电阻为\(3138.13\Omega\)，此时的频率为\(1\text{kHz}\)

测量输出电阻

为测量输出电阻，将信号源置\(0\)，将负载电阻从电路中取出，换成信号源，用电流表测量输出支路电流。

则有： \[ \begin{aligned} R_o&=\frac{U_o}{I_o}\\ &=\frac{10\times10^{-3}}{3.922\times10^{-6}}\\[1.5ex] &=2549.71\Omega \end{aligned} \] 所以输出电阻为\(2549.71\Omega\)

用测量仪表测定幅频、相频曲线

如图所示，将波特分析仪连入电路：

选择“幅值”模式，调整范围：

选择“相位”模式：

用交流分析测幅频、相频曲线

用“分析”-“Analyses and simulation”工具中的“交流分析”，如图设置参数：

将输出设置为\(V(6)\)，开始分析：

分别在5 个频点利用示波器测出输入和输出的关系，并仔细观察放大倍数和相位差

电路连接方式如图：

30Hz

图中\(T_1\)，\(T_2\)分别对应输入、输出通道的最大值。由\(\Delta \varphi=2\pi f(T_2-T_1)\)可知： \[ \max V_i=6.620\text{mV} \\ \max V_o=65.526\text{mV} \\ \Delta \varphi=51.132\degree \]

1kHz

\[ \max V_i=5.334\text{mV} \\ \max V_o=238.006\text{mV} \\ \Delta \varphi=168.75\degree \]
100kHz

\[ \max V_i=5.282\text{mV} \\ \max V_o=236.081\text{mV} \\ \Delta \varphi=181.548\degree \]
4MHz

\[ \max V_i=1.582\text{mV} \\ \max V_o=73.091\text{mV} \\ \Delta \varphi=180\degree \]
100MHz

\[ \max V_i=193.301\mu\text{V} \\ \max V_o=2.919\text{mV} \\ \Delta \varphi=258.228\degree \]