EDA实验报告 ——实验设计一：
单级放大电路设计
姓名： 学号： 学院： 任课教师：
1. 单级放大电路实验原理图
2. 电路饱和失真、截止失真和不失真的电路原理图，输出信号波形图，以及三种状态下电路静态工作点值 2.1饱和失真
ICQ=2.10297mA, IBQ=29.75821uA, VCE=0.145V
2.2 截止失真
ICQ=706.81326uA, IBQ=4.44664uA, VCEQ=8.02V
2.3 不失真
ICQ=1.84758mA, IBQ=15.40957uA, VCE=1.60V
3. 三极管输入、输出特性曲线和 、 rbe 、rce值
3.1.1 输入特性曲线
3.1.2 测量
rbe
rbe=dx/dy=2.136kΩ
3.2.1输出特性曲线
3.2.2 测量
rce
rce=dx/dy=5.895kΩ
3.3静态工作点附近交流β的值
β≈（2.4750-1.1331）/1e-005≈134
4. 输入电阻、输出电阻和电压增益的仿真图，以及测试结果和理论计算值的比较 4.1 输入电阻 a. 仿真结果
Ri=707.08uV/429.494nA≈1.65kΩ b. 理论值
Ri理论值=Rb1//Rb2//rbe≈1.66kΩ c. 误差分析
≈
0.6%
4.2 输出电阻 a. 仿真结果
R。=(V。′/V。-1)R5≈2.53kΩ b. 理论值
R。=Rc//rce≈2.53kΩ c. 误差分析
=0%
4.3 电压增益 a. 仿真结果
| Av | =1099/10.6≈104
b. 理论值
由于rce的值只有千欧量级，不是很大，并不足以作为断路处理，故保留在小信号模型中。
| Av理论值| =β（rce//Rc//R5）/rbe≈106 c. 误差分析
=2/104≈
1.9%
5．电路的幅频和相频特性曲线，以及电路的fL、fH值 5.1 实验电路的幅频和相频特性曲线，以及电路的fL、fH值
fL
=49.83Hz
fH=6.74MHz
5.2若改变耦合电容和旁路电容的值 5.2.1电路原理图
5.2.2幅频和相频特性曲线，以及电路的fL、fH值
下限频率fL=134.78Hz
上限频率fH=6.74MHz
可见，改变耦合电容和旁路电容的值会改变下限频率和上线频率，但是本例中改变的不多，对带宽影响很小。
6. 分析实验结果
6.1误差及误差分析
由上面的计算结果可以看到，在本放大电路的设计中，比较理论值与仿真结果可以看到，输入电阻和输出电阻的误差极小，电压增益的误差相对略大，但在合理范围内。分析造成误差的原因如下：
( 1 ) 虽然仿真软件做到了很大程度上的接近真实，但是即使是真实器件进行实验，器件仪器本身存在一定的误差。
（2）三极管工作在放大区时并不是完全线性的，这就造成了输入输出电阻的估算可能会有误差，而且使得波形图上下峰值出现一些偏差。
( 3 ) 理论值的估算，是在近似的小信号模型化简之后的基础上得到的，存在误差。在电压增益的理论估算中，由于简化后的小信号模型中，忽略了大小为μrvCE的受控电压源，虽然很小，但是会使输入电压的值偏小，造成了电压增益略微偏大。
6.2电路的改进
在射极与Re-Ce并联支路之间加一个5—10Ω的小电阻，起反馈调节的作用，使得电路在偏离不失真的静态工作点不多时，可以反馈调节电路的失真程度，输出更为理想的波形。
原理图如下：
但是，加入该小电阻同时，也增加了后期处理中理论值计算
的难度，对实验者的基本功提出了更高的要求。
7. 感想与体会
EDA实验报告 ——实验设计一：
单级放大电路设计
姓名： 学号： 学院： 任课教师：
1. 单级放大电路实验原理图
2. 电路饱和失真、截止失真和不失真的电路原理图，输出信号波形图，以及三种状态下电路静态工作点值 2.1饱和失真
ICQ=2.10297mA, IBQ=29.75821uA, VCE=0.145V
2.2 截止失真
ICQ=706.81326uA, IBQ=4.44664uA, VCEQ=8.02V
2.3 不失真
ICQ=1.84758mA, IBQ=15.40957uA, VCE=1.60V
3. 三极管输入、输出特性曲线和 、 rbe 、rce值
3.1.1 输入特性曲线
3.1.2 测量
rbe
rbe=dx/dy=2.136kΩ
3.2.1输出特性曲线
3.2.2 测量
rce
rce=dx/dy=5.895kΩ
3.3静态工作点附近交流β的值
β≈（2.4750-1.1331）/1e-005≈134
4. 输入电阻、输出电阻和电压增益的仿真图，以及测试结果和理论计算值的比较 4.1 输入电阻 a. 仿真结果
Ri=707.08uV/429.494nA≈1.65kΩ b. 理论值
Ri理论值=Rb1//Rb2//rbe≈1.66kΩ c. 误差分析
≈
0.6%
4.2 输出电阻 a. 仿真结果
R。=(V。′/V。-1)R5≈2.53kΩ b. 理论值
R。=Rc//rce≈2.53kΩ c. 误差分析
=0%
4.3 电压增益 a. 仿真结果
| Av | =1099/10.6≈104
b. 理论值
由于rce的值只有千欧量级，不是很大，并不足以作为断路处理，故保留在小信号模型中。
| Av理论值| =β（rce//Rc//R5）/rbe≈106 c. 误差分析
=2/104≈
1.9%
5．电路的幅频和相频特性曲线，以及电路的fL、fH值 5.1 实验电路的幅频和相频特性曲线，以及电路的fL、fH值
fL
=49.83Hz
fH=6.74MHz
5.2若改变耦合电容和旁路电容的值 5.2.1电路原理图
5.2.2幅频和相频特性曲线，以及电路的fL、fH值
下限频率fL=134.78Hz
上限频率fH=6.74MHz
可见，改变耦合电容和旁路电容的值会改变下限频率和上线频率，但是本例中改变的不多，对带宽影响很小。
6. 分析实验结果
6.1误差及误差分析
由上面的计算结果可以看到，在本放大电路的设计中，比较理论值与仿真结果可以看到，输入电阻和输出电阻的误差极小，电压增益的误差相对略大，但在合理范围内。分析造成误差的原因如下：
( 1 ) 虽然仿真软件做到了很大程度上的接近真实，但是即使是真实器件进行实验，器件仪器本身存在一定的误差。
（2）三极管工作在放大区时并不是完全线性的，这就造成了输入输出电阻的估算可能会有误差，而且使得波形图上下峰值出现一些偏差。
( 3 ) 理论值的估算，是在近似的小信号模型化简之后的基础上得到的，存在误差。在电压增益的理论估算中，由于简化后的小信号模型中，忽略了大小为μrvCE的受控电压源，虽然很小，但是会使输入电压的值偏小，造成了电压增益略微偏大。
6.2电路的改进
在射极与Re-Ce并联支路之间加一个5—10Ω的小电阻，起反馈调节的作用，使得电路在偏离不失真的静态工作点不多时，可以反馈调节电路的失真程度，输出更为理想的波形。
原理图如下：
但是，加入该小电阻同时，也增加了后期处理中理论值计算
的难度，对实验者的基本功提出了更高的要求。
7. 感想与体会