1、电子电路的仿真实验1 EWB 5.0 简介在进行电子电路设计时,通常需要制作一块试验板来进行调试,以测试所设计的电路是否达到没计要求。但是,设计的电路往往不能一次性通过要反复经过许多次调试,才能符合设计要求。这样既费时费力,又增加了产品的成本。另外因受工作场所、仪器设备等四素的限制许多试验不能进行。为了解决上述一系列问题,加拿大 Interactive Image Technologes 公司于 20 世纪 80 年代末、90 年代初推出了专门用于电子电路仿真和设计的“模拟电子工作台” (EWB,Electronics workbench)软件。电子产品设计人员利用这个软件对所设计的电路进行仿
2、真和调试。一方面可以验证所设计的电路是否能达到设计要求的技术指标;另一方面又可以通过改变电路中元器件的参数,使整个电路性能达到最佳。现将 EWB 软件的使用方法简单介绍如下: 一、绘制实验电路1拖放器件到工作区图 5.1.1 是 EWB 电子工作平台,如选择一个二极管(或其他元器件) ,则先用鼠标单击晶体管所在的器件库图标,下方会弹出一个小图标菜单,在该菜单中选探所要器件,按作鼠标左键,拖动鼠标至工作区后释放左键,晶体管即出现在工作区。用以上类似的方法可以选择电路中所需要的所有元器件,如电阻、电容、晶体管、信号源等。2对器件赋值如需要对器件赋值,则用鼠标双击器件(例如电阻) ,出现一个赋值对话
3、框,如图5.1.2 所示。改变电阻的数值和单位,单击确定按钮便可完成对器件的赋值。除对无源器件赋值以外,还可以对有源器件模型进行赋值。如对其他器件赋值,可采用上述方法打开相应的赋值对话框,调整相应的电阻值及温度系数值即可。3对器件标号为了方便看电路,可对电路中的器件进行标号。在图 5.1.2 电阻赋值对话框中 Label,填上器件标号,如电阻 R,单击确定按钮,对有关器件的标号就完成了。4调整器件在电路中的位置和方向为了使电路图画得整齐美观,可以适当调整有关器件在电路中的位置和方向。调整体旨的方法是:用鼠标单击有关器件并把它拖到合适的位置。调整器件方向(即横放或竖放、顺放或倒放)的方法是:单击
4、电路菜单中的 Circuit,即出现下拉菜单,如图 5.1.3 所示;单击菜单中的旋转命令 Rotate,每单击一次 Rotate,器件旋转 。905连接电路连接电路的基本方法是,把光标指向器件的连接端,这时出现一个小黑点,按住鼠标左键,移动鼠标,使光标指向另一个器件的接线端,此时又出现一个小黑点,放开鼠标,两个器件的接线端就连接起来了。6连线的删除与改动将鼠标移到连接点使其出现一个黑点,按住左键拖曳该黑点,使连线离开元器件端点,放开鼠标左键,即可删除连线;或者将拖曳离开端点的连线拉到另一个接点,实现连线的改动。还可以单击鼠标左键,选中连线后单击鼠标右键,弹出对话框,选择 Delete 即可。
5、7改变连线颜色当电路图较复杂,且连线很多难以辨别时,为清楚起见,可以改变连线颜色。双击连线出现颜色设置对话框,如图 5.1.4 所示,单击设置连线颜色(set wire color)按钮,出现色板对话框,连线的颜色有 6 种,选择合适的颜色即可。8添加电源如在电路中加上一个交流传号源,在任务栏中的器件库部分找到信号源库,单击信号源图标打开电源库(Sources) ,如图 5.1.5 所示,用鼠标单击并拖动器件库中的交流信号源放到电子上作平台上。双击信号源图标,这时出现一个交流信号源设置框(AC Voltage Source)如图 5.1.6 所示。调整电压(Voltage ) 、频率(Freq
6、uency)及相位(Phase)的数值和单位,再单击确定按钮即可。9向电路插入或删除元器件若想在电路的某条支路中插入一个元器件,则先在器件库中找到元器件的图标,然后将该元器件直接拖到连线上,然后释放左键,元件即被插入电路中。若想在电路中删除某一元器件,则用鼠标单击该元器件,选中后按下鼠标右键出现对话框,在其中单击 Delete 即可。10连接点的使用“连接点”是一个黑点,放置在元器件库中。一个“连接点”最多可以连接来自四个方向的连线。可以直接将“连接点”插入连线中,双击“连接点”弹出特性对话框,选算Label 项,即可完成对“连接点 ”的标示。二、EWB 上的器件库EWB 实验平台为用户提供了
7、 12 个器件库,如图 5.1.7 所不。它收录了几千种元器件,分别在不问的器件库巾。如需要添加信号源,中击信号源图标,出现相应的下拉菜单,从小选择所需的信号源即可。下面分别介绍器件库的基本情况。1信号源库(Sources)包含各类交、直流电源,受控源,调幅,调频源,时钟源分段线性源及线性相关源等。2基本元件库(basic)包含各类基本器件如各种固定或可调式的电阻、电容、电感、继电器、开关(受按开关) 、磁芯、非线变压器等。 3二极管库(Diodes)包含普通一极管、稳压二极管等各种二极管等。4晶体管库(Transistors)包含各类晶体管二极管初各类场效应管。5模拟集成电路库(Analog
8、 ICS)包含各类模拟集成运放、电压比较器、锁相环等。6混合器件库(Mixed ICS)包含各类集成 AD、DA 转换器、555 电路、单稳态触发器等。7数字集成电路库(Digital ICS)包含各类数字集成电路,如 74系列、4x 系列等8逻辑门(Logic gate)包含谷种逻辑门、缓冲器、施密特触发器。9数字器件体(Digital)包含各类数字器件,如各类加法器触发器、计数器、编码器、分配器、选择器及寄存器等。10显示器件库(1ndicators)包含电压表、电流表、各种发光器件、各类数码管、蜂鸣器、条形光柱等11控制器件库(Controls )包含微分、积分器、乘法器、除法器、函数传
9、递模块、各种限幅器等。12其他器件库(Miscellaneous )包含熔断器、数据写入器、SPICE 子电路、直流电机、真空三极管、开关电源升或降压转换器、均匀传输线和石英晶体等。三、EWB 上的虚拟仪器EWB 提供了一些虚拟仪器供用户使用,下面对这些仪器作以简单介绍。常用的虚拟仪器如图 5.1.8 所示。1数字万用表(Multimeter )将数字万用表从仪器栏上取出时,显示为小图标,双击数字万用表图标,弹出万用表的虚拟面板入图 5.1.9 所示。万用表面板上有 1 个数字显示窗和 7 个按钮,它们分别为电流(A) 、电压(V) 、电阻() 、电平(dB) 、交流() 、直流()和设置转换
10、按钮(Settings) ,单击这些按钮便可以进行相应的转换。EWB 平台上的万用表具有自动量程转换功能,因此不用制定测量范围。利用设置按钮可调整电流表内阻、电压表的内阻、欧姆表电流和电平表 0dB 标准电压。2函数发生器(Function Generator)将函数发生器从仪器栏上取出时,显示为小图标,双击所示函数发生器的图标,弹出发生器的虚拟面扳如图 5.1.10 所示。信号发生器是一种能提供正弦波、三角波或方波的信号的电压源,可方便地向电路提供信号。可调整的参数有:频率(frequency) 、占空比(Duty cycle) 、振幅(Amplitude) 、DC 偏移(Offset) 。
11、3示波器(Oscilloscope)将示波器从仪器栏上取出时,显示为小图标,双击示波器图标,出现示波器的虚拟面板如图 5.1.11 所示。这是一种可用黑、红、绿、蓝、青、紫 6 色显示波形的 1000 MHz 示波器。这种双通道仿真示波器工作起来与真的仪器一样,可用正边缘或负边缘进行内触发或外触发,实际可在秒(s)纳秒(ns)的范围内调整。为了提高精度,可卷动时间轴,用数显游标可对电压进行精确测量。此示被器可显示被测信号的幅值和频率,只要单击仿真开关,示被器便可立即显示波形。将示波器探头移至新的测试点时可不关电源。4波特图仪(Bode Plotter)EWB 提供了一个用来测量和显示电路幅频特
12、性与相频特性的波特图仪,其虚拟面板如图 5.1.12 所示。波特图仪能显示电路的频率响应曲线,这对分桥滤波器等电路是十分有用的。波特图仪还可用来测量信号的电压增益(单位:dB)或相移(单价:度) 。波特图仪刚从仪器栏中取出时显示的是小图标,用鼠标双击后出现面板。波特图仪有In 和 Out 两对端口,其中 In 端口的+V 端和-V 端分别接电路输入端的正端和负端;Out 端口的+V 端和-V 端分别接电路输出端的正端和负端。在电路的输入端接人 AC(交流)信号源,其信号频率无须特别设定,频率测量的范围由波特图仪的参数设置决定。波特图仅的参数设置可以在电路启动后修改,但一般修改以后需重新启动电路
13、。5数字信号发生器(Word Generator)数字信号发生器刚从仪器栏取出时为一小图标,双击小图标,弹出信号发生器的虚拟面板如图 5.1.13 所示。数字信号发生器可将数字信号送入电路,用来驱动或测试电路。仪器面板的左侧为数据存储区,激活仪器后便可将这些数据依次送人电路。6逻辑转换器(Logic Converter)仪器面板的左侧为数据逻辑转换器刚从仪器栏取出时为一小图标,双击小图标,弹出逻辑转换器的虚拟面板如图 5.1.14 所示。7逻辑分析仪(Logic Analyzer)逻辑分析仪刚从仪器栏取出时,为一小图标,双击小图标,弹出逻辑分析仪的虚拟面板如图 5.1.15 所示。逻辑分析仪能
14、显示 16 路数字信号的逻辑电平。像示波器一样可调整时基,使用起来和真的仪器一样。在 EWB 平台上使用虚拟仪器的方法是:将仪器的图标拖放到平台的工作区;把仪器的接线端与相应的电路连接起来;双击图标调出仪器面板,设置有关参数;打开仿真开关即可。5.2 基于 EWB 的电子电路设计及仿真实验一 电压源与电流源的等效变换一、实验目的1.学会电源外特性的测试方法。2.验证电压源与电流源的等效变换条件。3.验证理想电压源与理想电流源不能等效变换。二、实验原理1.恒压源的输出电压恒定不变;电压源(恒压源 US 与内阻 R0 串联)的输出电压随负载电流的增大而减小。2.恒流源的输出电流恒定不变;电流源(恒
15、流源 IS 与内阻 r0 并联)的输出电流随负载电压的增大而减小。3.一个实际的电源既可以用电压源模型表示,也可以用电流源模型表示。若它们向同样大小的负载提供同样大小的电流和端电压,则称这两个电源是等效的。电压源与电流源的等效变换条件为:IS=US/R0US=IS*r0 r0=R0三、实验器材1.直流电压源2.直流电流源3.直流电流表4. 直流电压表5.电阻四、实验步骤1.测试理想电压源的外特性。按图 3-1 连接线路,测量负载电压和电流,按表 3-1 改变负载阻值,点击运行按扭,将数据记入表 3-1中。RL 1kohmV110V 10.000 V+-10.000m A+ -图 3-1 理想电
16、压源的外特性测试表 3-1(理想电压源)2.测试电压源的外特性。按图 3-2 连接线路,测量负载电压和电流, 2000 1500 1000 800 500 300 200)(LR)(mAIL)(VUL按表 3-2 改变负载阻值,点击运行按扭,将数据记入表 3-2 中,并与表 3-1 进行对比。RL 1kohmV110VR0 2ohm9.980 V+-9.980m A+ -图 3-2 电压源的外特性测试表 3-2(电压源)3.测试理想电流源的外特性。按图 3-3 连接线路,测量负载电压和电流,按表 3-3 改变负载阻值,点击运行按扭,将数据记入表 3-3中。 2000 1500 1000 800
17、 500 300 200)(LR)(mAIL)(VULRL 1kohm 5.000k V+-5.000 A+ -I15A图 3-3 理想电流源的外特性测试表 3-3(理想电流源)4.测试电流源的外特性。按图 3-4 连接线路,测量负载电压和电流,按表 3-4 改变负载阻值,点击运行按扭,将数据记入表 3-4 中,并与表 3-3 进行对比。 2000 1500 1000 800 500 300 200)(LR)(mAIL)(VULRL 1kohm 9.980 V+-9.980m A+ -I15A r02ohm图 3-4 电流源的外特性测试表 3-4(电流源)五、思考题 分析对比表 3-1 与表
18、3-3,说明理想电压源与理想电流源的外特性有何不同?它们能否等效? 分析对比表 3-1 与表 3-2,说明理想电压源与电压源的外特性有何不同? 分析对比表 3-2 与表 3-4,说明电压源与电流源能否等效?等 2000 1500 1000 800 500 300 200)(LR)(mAIL)(VUL效条件是什么? 电压源与电流源等效变换对内部是否正确?怎样确定它们的方向? 分析对比表 3-3 与表 3-4,说明理想电流源与电流源的外特性有何不同?实验二 放大器静态工作点对动态范围的影响一、实验目的1. 学习创建、编辑 EWB 电路的方法。2. 练习虚拟模拟仪器的使用。3通过观察和测试不同静态工
19、作点下动态范围的不同,了解静态工作点的设置对晶体管放大电路动态范围的影响。二、实验说明放大器要求静态工作点设置合理,尽量静态工作点靠近饱和区和截止区,这样放大器的动态范围才较大。三、预习要求1复习放大器的静态工作点设置原则。2复习使用、创建、编辑 EWB 电路的方法。四、实验电路五、实验内容 1. 创建如图 5.2.1 所示的仿真实验电路。实验电路中晶体管的参数选用默认值,电位器阻值变化一次的幅度设置为 5。2. 令输入信号源为 0,调节 使它等于 3k,运行电路,测出静态 、 ;dRCQIEU加上频率为 1kHz、大小合适的正弦波信号,用示波器观察输出电压波形,并测量输出电压的最大动态杰范围
20、。将所测数据填入自拟表格。3. 令输入信号源为 0,调节 使它分别等于 1.5k、15k、30k ,测出相应的静态d、 ;加上频率为 1kHz、大小合适的正弦波信号,测量输出电压最大动态范围,CQIEU并将所测数据填入自拟表格。六、思考题1. 输出波形失真的原因有哪些?怎样克服?2. 如果 短路,放大器会出现什么故障?b2R七、实验报告1. 自拟表格,整理实验数据。2. 认真整理和处理实验数据,并列出表格或画出曲线。 3. 分析总结放大器静态工作点对动态范围的影响。4. 回答思考题。5. 认真写出对本次实验的心得体会及意见。实验三 两级放大器一、实验目的1. 进一步学习创建、编辑 EWB 电路
21、的方法。2了解对两极放大器组成的一般方法。3掌握对两极放大器性能指标的调试方法。二、实验说明合理设置放大器的静态工作点,如电路图中的 , , 的隔直流作用,各级之间1C23的支流工作状态是完全独立的,因此可以分别调整。两极放大器的总电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积, ,同时后级的输入阻抗也就是前级的负载。u21Au三、预习要求1复习两极放大器的静态工作点的设置原则和性能调试方法。2复习创建、编辑和使用 EWB 电路的方法。四、实验电路五、实验内容1创建如图 5.2.2 所示的仿真实验电路图,并设置好电路中个器件的参数。2测量放大器的静态工作点,把测量数据记入表中。(V)CEQU(V)RCU(
22、mA)CQIQ1Q23测量放大器的电压放大倍数 ,自己选择输入信号的频率 f 和幅度 ,测出放大uAiu器在不同电源下的输出电压值并填入表中。(V)CU(mV)i (mV)ouuA810124测量放大器的频率特性。采用三点法,只测三个特殊频率点。即 、 、 。ofLHf输入信号的频率 和幅度 由自己选择,用毫伏表测出中频时的输出电压 ,然后分别ofiu u降低或增大信号源的频率,是输出幅度下降到 ,记下此时的信号源频率,并将测2/ou试数据填入表中。(mV)iu(mV)ou(mV/o)(kHz)Lf(kHz)Hf六、思考题1测量放大器输入、输出阻抗应注意什么?2影响放大器低频响应的是哪些元件?
23、七、实验报告1认真完成实验,整理实验数据,并填入表格中。2认真整理实验数据,画出幅频特性曲线。 3. 完成思考题。4. 写出心得体会。实验四 负反馈放大器一、实验目的1继续学习创建、编辑 EWB 电路的方法。2了解负反馈对放大器性能指标的改善。3掌握负反馈放大器性能指标的调试方法.4加深对负反馈放大器工作原理的理解。二、实验说明负反馈能有效地改善放大器的性能,主要体现在输入电阻、输出电阻、频带宽度、非线性失真、稳定性等方面。但是放大器性能的改善是以降低其增益为代价的,因而在应用负反馈电路时,必须考虑电路性能改善的同时会引起电路增益的减小。三、预习要求1复习负反馈电路的四种基本形式:电压串联负反
24、馈;电压并联负反馈;电流串联负反馈;电流并联负反馈。2复习测量放大器的频率特性的基本方法三点法。四、实验电路五、实验内容1创建如上图所示的仿真实验电路图,并设置好电路中个器件的参数。2测量开环电压放大倍数其中电路的反馈系数: 07.)265.0/()/(fefu RF将开关 K2 断开,输入正弦电压峰值为 20mV,频率为 1kHz,用示波器测量输入、输出电压的峰值和放大器开环输入、输出电压波形。3测量闭环电压放大倍数将开关 K2 闭合,输入正弦电压峰值为 20mV,频率为 1kHz 用示波器测量输入、输出电压的峰值和放大器闭环输入、输出电压波形。六、思考题1在分析放大器的反馈时,应注意那些基
25、本要素?2调试中发现哪些元件对放大器的性能影响最明显?为什么?3负反馈对放大器性能的改善程度取决于反馈深度,反馈深度是不是越大越好?为什么?七、实验报告1认真完成实验,整理实验数据,并填入自制表格中。2画出幅频特性曲线。3说明放大器引入负反馈后有和优缺点。4完成思考题,写出心得体会。实验五 场效应管放大器一、实验目的1深入学习 EWB 电路的创建、编辑的方法。2掌握场效应管放大器静态参数的测试方法。.3了解场效应管放大器的性能特点,分析场效应管放大电路的性能。二、实验说明场效应管是利用电场来控制半导体中多数载流子运动的一种晶体管器件,它在大规模集成电路中有着极其重要的应用。图 5.2.4 为结
26、型场效应管共源放大电路。结型场效应管采用理想模型,直流偏置采用分压偏置电路。栅极输入信号,漏极输出信号。源极为输入回路和输出回路的公共端。三、预习要求1复习场效应管的工作原理和性能特点。2复习使用、创建、编辑 EWB 电路的方法。四、实验电路五、实验内容1创建图 5.2.4 所示的结型场效应管共源放大电路,结型场效应管取理想模式。用信号发生器产生频率为 1kHz、幅度为 10mV 的正弦信号。2打开仿真开关,用示波器观察场效应管放大电路的输入波形和输出波形。测量输出波形的幅值,计算电压放大倍数。用示波器观察到的结型场效应管共源放大电路输入波形和输出波形如图 5.2.6 所示,可见输入波形和输出
27、波形反相,测到的输出波形幅值约为 36mV,而输入电压的幅值为10mV,因此电压放大倍数为 3.6。3建立如图 5.2.5 所示的场效应管放大电路的直流通路。打开仿真开关,利用电压表和电流表测量电路的静态参数。利用电流表和电流表测到的栅极电压 =-0.16V,漏极电流SGSU=9.95V,漏极电流 =0.336mA。DSUDI六、思考题1场效应管放大器与双极性晶体管放大器比较,有什么优点?2场效应管放大器有哪几种基本的组态?七、实验报告1认真完成实验,整理并核对实验数据。2回答思考题。3列出场效应管放大器与双极性晶体管放大器的不同点。4写出本次实验的心得体会,提出实验改进意见。实验六 差分放大
28、电路一、实验目的1通过实验加深理解差分放大电路的性能特点。2掌握差分放大器的调整及性能指标的测量方法。3提高独立完成 EWB 电路实验仿真的能力。二、实验说明差分放大器具有很高的共模抑制比,被广泛地应用于集成电路中,常作为输入级。三、预习要求1复习差分放大电路的特点。2复习使用 EWB 电路进行仿真的方法。四、实验电路五、实验内容1测量静态工作点将 K1 断开,K2 置于左边的“恒阻”位置,接通正负电源,调节 使 Q1、Q2 两管WR集电极电压相等。然后测量各管静态工作点,将测量结果填入下表中。将 K2 置于右边“恒管”位置,以同样的方法测量各管的静态工作点,并将测量结果填入同一表中。恒阻 恒
29、管测试值对地电压 Q1 Q2 Q1 Q2 Q3 Q4(V)eU(V)b(V)c2测量差模放大倍数 dA(1)K2 置于“恒阻” ,信号源端输入 1kHz、 =50mV 的信号,再分别测出单端输iU出电压 和 ,并将它们填入下表中,并用示波器观察二者的相位关系。odU2(2)K 置于“恒管” ,重复( 1) 。差 模测试值电路形式(mVi)(mVod1U)d1A(mVod2U)d2A恒 阻恒 管3测量共模放大倍数 cA(1)K2 置于“恒阻” ,K1 短接,信号源端输入 1kHz、 =50mV 的信号,再分别测iU出单端输出共模电压 和 ,填入下表中。oc1U2(2)K2 置于“恒管” ,重复以
30、上步骤,记下有关数据。并利用以上测试数据极计算出“恒管”和“恒阻”两种电路形式的共模抑制比( ) ,填入下表中。CMRK共 模测试值电路形式(miUV)(oc1mV)c1A(oc2UmV)c2AcCMRK恒 阻恒 管六、思考题1为什么不直接测量差分放大器的双端输出电压,而必须借助测量 和 再计od1U2算得到?2为什么单端输入的差分放大器的另一端还要接一个与信号源内阻数值一样大小的电阻?3差分放大器有什么特点?总结一下。七、实验报告1. 认真完成实验,整理实验数据,并填入表格中。2. 比较“恒管”与“恒阻”时的 的大小,由此得出什么结论?CMRK3. 完成思考题。4. 写出心得体会。实验七 R
31、C 低通滤波器电路的仿真 在电路工作区输入如下图电路。其中包含两个正弦交流电压源,一个为 1V 2kHz, 一个为 5v 60Hz,另有一个周期脉冲电压源(时钟源),幅度 5V, 频率 50Hz, 占空比 50%,两组电源用开关来切换。电路的输入为节点 8,输出为节点 3。如图连接波特图仪、示波器和电压表。 (1)测试电路的频率特性曲线 双击波特图仪图标打开其面板,然后单击仿真启动开关,在波特图仪的显示屏幕上可以观看电路的幅度频率特性和相位频率特性曲线。曲线如下两图所示。 幅度频率特性 相位频率特性(2)观测电路的滤波效果 按空格键将开关连接到两个正弦交流信号源上。双击连接示波器输入的导线,将
32、两个通道的输入导线设置成不同的眼色以便于波形的观察。打开示波器面板,启动电路仿真开关,这时在示波器上可以看到两个波形(下图)。输入波形为 60H 正弦波与 2kHz 小幅度正弦波的叠加波形。输出波形中,2kHz 正弦波成分已经基本上被滤除。 (3)观察电路对周期脉冲序列的瞬态响应 按空格键将开关连接到周期脉冲信号源上。启动电路仿真开关,这时在示波器上可以看到两个波形(下图)。输入波形为周期方波,输出波形为按指数规律上升、下降的脉冲序列。改变输入脉冲波的频率,可以看到输出波形的形状发生变化。 2.共发射极单级放大电路的仿真 (1)电路的创建 电路图如下图示。采取前文提到的方法连接电路、设置元器件
33、参数并连接仪器,同时设置连接到示波器输入端的导线为不同颜色,这样可区分两路不同的波形。 (2) 电路文件的保存 电路创建好以后可将其保存,以备调用。 (3)电路的仿真实验 双击有关仪器的图标打开其面板,准备观察被测试点的波形。 按下电路启动/停止开关,仿真实验开始。如果要使实验过程暂停,可单击右上角的Pause(暂停)按钮,再次单击 Pause 按钮,实验恢复运行。 调整示波器的时基和通道控制,使波形显示正常。 一般情况下,示波器连续显示并自动刷新所测量的波形。如果希望仔细观察和读取波形数据,可以设置 Analysis/Analysis Options/Instruments 对话框中Paus
34、e after each screen(示波器屏幕满暂停)选项。 从波特图仪的面板上观测电路的幅频特性和相频特性。如果对波特图仪面板参数进行修改,修改后建议重新启动电路,以保证曲线的精确显示。 (4)电路的描述 选择 Window/Description 命令可打开电路描述窗口,可以在改窗口中输入有关实验电路的描述内容。 (5)实验结果的输出 实验结果的输出主要指: 最终测试电路的保存。 输出电路图或仪器面板(包括显示波形)到其它文字或图形编辑软件,这主要用于实验报告的编写。该操作可通过选择 Edit/Copy as Bitmap 命令来完成,具体操作方法请参阅 EWB 的帮助文件。 打印输出
35、。 实验八 晶体管放大电路通频带扩展一、实验目的1通过观察和测量电压串联负反馈放大电路的频率特性,了解负反馈电路能够扩展通频带的特性。2练习 EWB 的交流分析和参数扫描分析功能。二、实验说明放大电路中引入负反馈后,其增益将下降,但放大电路的频带特性将得到改良,增益与带宽的乘积不变。三、预习要求1复习放大电路中引入负反馈的原则和方法。2复习使用、创建、编辑 EWB 电路的方法。四、实验电路五、实验内容1创建如图 5.2.8 所示的仿真实验电路。实验电路中的晶体管参数选用默认值。2开关打向“2”断开反馈支路,选择分析菜单中的 AC frequency 项对实验电路进行交流分析,从幅频特性上测出通
36、频带 ,将所测数据填入自拟表格。7.0BW3开关打向“1” ,接通反馈支路,重复 2 的测量。4选择分析菜单的 Parameter Sweep 项,对实验电路进行参数扫描分析,选择待扫描分析的元件为 。参数的起始值为 1 k,终值为 50 k。扫描类型为线型,扫描步长为fR10 k。待分析节点为输出节点,扫描类型选为交流分析。观察 不同时的幅频特性,并fR将所测数据填入自拟表格。六、思考题1负反馈放大电路频带的展宽是以牺牲放大器的什么为代价的?它能无限展宽频带吗?2改变信号源幅度的大小,影响放大电路的幅频特性吗?为什么?七、 实验报告1整理实验数据,分析反馈支路开路和接通时, 不同的原因。7.
37、0BW2对参数扫描分析的结果进行总结。3回答思考题。实验九 试设计一个路灯控制逻辑电路,要求在四个不同的地方都能独立的控制路灯的亮灭。解:设该逻辑电路四个输入变量为:A,B,C,D,分别由E,F,G,H四个开关控制,接入高电平(+5V)作为逻辑“1” ,接入低电平(“地” )作为逻辑“0” 。逻辑电路输出端 L 接一指示灯模拟所控制的路灯,输出高电平(逻辑“1” )时指示灯亮,输出低电平(逻辑“0” )时指示灯灭。(1)打开逻辑转换仪面板,在真值表区电击 A,B,C,D 四个逻辑变量建立一个四变量真值表,根据逻辑控制要求在真值表区输出变量列中填入相应逻辑值(2)点击逻辑转换仪面板上“真值表简化逻辑表达式”按钮,求得简化的逻辑表达式。(3)点击逻辑转换仪面板上“表达示电路”按钮,获得逻辑电路如图 8.2-2(虚线以下部分)所示。(4)逻辑功能测试:在通过逻辑转换仪获得的逻辑电路四个输入端接入四个开关,用来选择“+5V )或 “地” ,输出端 L 接指示灯,如图 8.2-2 虚线以上部分所示。按上述方式选择不同的开关状态组合,观察指示灯的亮灭可对真值表的状态逐一验证。