本实验报告为《南京理工大学EDA实验报告(一)》,主要内容涵盖了电子设计自动化基础理论、工具使用及实践项目,旨在培养学生的硬件电路设计与验证能力。
本实验报告介绍了单级放大电路的设计与仿真过程,目的是为了理解三极管在放大区的工作原理以及静态工作点的重要性。通过设计一个分压偏置的单管电压放大电路,并对其进行仿真和测试来实现这一目标。
**实验原理**
当三极管处于正常工作的放大区域时,它可以起到放大的作用。然而,在此前提下,直流电源必须给三极管提供合适的静态工作点。如果这个静态工作点不合适的话,会导致信号在饱和或截止状态出现失真现象而无法实现正常的放大功能。
**单级放大电路的设计**
实验中设计了一个分压偏置的单管电压放大电路,并规定了输入信号频率为5kHz、峰值10mV以及负载电阻5.1kΩ的要求。同时,还要求该电路能够提供至少大于50倍的增益值。
**实验步骤**
1. 调整静态工作点(通过调节电位计Rw),使用示波器观察在不同状态下输出信号的变化情况,并且测量相对应的工作点数值。
2. 评估三极管输入和输出特性曲线,同时测定b、Rbe及Rce值。
3. 测试电路的频率响应曲线并确定fL与fH值。
**实验结果**
通过本实验获得了静态工作点数值、输入电阻、输出电阻、电压增益以及频率响应等关键参数的数据信息。
**知识点总结**
1. 三极管的工作原理
当处于放大区域时,三极管可以实现信号的放大功能。
2. 静态工作点的重要性
合适的静态工作点是确保三极管正常工作的基础。如果这个条件不能满足,则会导致失真现象的发生。
3. 单级电压放大电路的设计
设计了一个分压偏置单管电压放大器,并对其性能进行了测试,包括输入电阻、输出电阻等参数的测定。
4. 三极管特性曲线分析
通过实验测定了三极管的输入及输出特性和相关物理参数。
5. 频率响应评估
对电路的整体频率响应做了详细的测量和记录。
**结论**
本次实验使我们深入了解了在放大区工作的三极管原理及其静态工作点的重要性,并成功设计并测试了一个分压偏置单级电压放大器,获得了包括输入电阻、输出电阻在内的各项参数值。