32差分放大電路仿真

1、3.2差分放大電路仿真報(bào)告 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握差動(dòng)放大電路對(duì)放大器性能的影響。2.學(xué)習(xí)差動(dòng)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的仿真方法。3.學(xué)習(xí)掌握Multisim交流分析4.學(xué)會(huì)開關(guān)元件的使用二、實(shí)驗(yàn)原理圖3.2-1是差動(dòng)放大器的基本結(jié)構(gòu)。它由兩個(gè)元件參數(shù)相同的基本共發(fā)射放大電路組成。當(dāng)開關(guān)K撥向左邊時(shí)，構(gòu)成典型的差動(dòng)放大器。調(diào)零電位器RP用來(lái)調(diào)節(jié)VT1、VT2管的靜態(tài)工作點(diǎn)，使得輸入信號(hào)Ui0時(shí)，雙端輸出電壓Uo0。RE為兩管共用的發(fā)射極電阻，它對(duì)差模信號(hào)無(wú)負(fù)反饋?zhàn)饔?，因而不影響差模電壓放大倍?shù)，但對(duì)共模信號(hào)有較強(qiáng)的負(fù)反饋?zhàn)饔茫士梢杂行У匾种屏闫?，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。圖3.

2、2-1 差動(dòng)放大器原理電路在設(shè)計(jì)時(shí)，選擇VT1、VT2特性完全相同，相應(yīng)的電阻也完全一致，調(diào)節(jié)電位器RP的位置置50處，則當(dāng)輸入電壓等于零時(shí)，UCQ1= UCQ2，即Uo0。雙擊圖中萬(wàn)用表XMM1、XMM2、XMM3分別顯示出UCQ1、UCQ2、Uo電壓，其顯示結(jié)果如圖3.2-2所示。 （a）UCQ1顯示結(jié)果 （b）Uo顯示結(jié)果 （c）UCQ2顯示結(jié)果圖3.2-2 UCQ1、UCQ2、 Uo顯示結(jié)果三、虛禮實(shí)驗(yàn)儀器及器材雙蹤示波器信號(hào)發(fā)生器交流毫伏表數(shù)字萬(wàn)用表四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1. 差動(dòng)放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)分析典型差動(dòng)放大器電路靜態(tài)工作點(diǎn)（認(rèn)為UB1UB20），恒流源差動(dòng)放大器電路靜態(tài)工作點(diǎn) ，

3、（1）按下圖3.2-3輸入電路圖3.2-3（2）調(diào)節(jié)放大器零點(diǎn)把開關(guān)S1和S2閉合，S3打在最左端，啟動(dòng)仿真，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使得萬(wàn)用表的數(shù)據(jù)為0（盡量接近0，如果不好調(diào)節(jié)，可以減小滑動(dòng)變阻器的Increment值）。啟動(dòng)直流分析，將測(cè)量結(jié)果填入下表：J1在左端時(shí)J1在右端時(shí)測(cè)量值Q1Q28S3在左端CBECBEU86.43085-38.03657m-640.55468m6.31581-38.93988m-642.24123m-669.71224mS3在第二11.99999-288.26779m-212.69759m11.99999-288.26779m-212.69759m-212.6

4、9763m2. 差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)（1）測(cè)量差模電壓放大倍數(shù)當(dāng)差動(dòng)放大器的發(fā)射極電阻RE足夠大，或采用恒流源電路時(shí)，差模電壓放大倍數(shù)Ad由輸出端方式?jīng)Q定，而與輸入方式無(wú)關(guān)。雙端輸出方式，RE，RP在中心位置時(shí)，單端輸出方式 ，差模電壓放大倍數(shù)測(cè)量電路如下圖3.2-4所示：圖3.2-4雙擊圖中萬(wàn)用表XMM1、XMM2、XMM3，選擇交流電壓量程，啟動(dòng)仿真按鈕，讀取萬(wàn)用表XMM1、XMM2、XMM3的數(shù)值，把相應(yīng)數(shù)據(jù)填入下表：差模輸入U(xiǎn)id輸出電壓典型差動(dòng)放大電路恒流源差動(dòng)放大電路100mVUc1（V）=40.676Ad1=401Ad1=400.7Uc2（V）=10.991Ad2=

5、100Ad2=100.9Uo（V）=64.465mAd=0.64Ad=0.53（2）測(cè)量共模電壓放大倍數(shù)1）單端輸出方式當(dāng)輸入共模信號(hào)時(shí)，若為單端輸出，則有2）雙端輸出方式若為雙端輸出，在理想情況下 實(shí)際上由于元件不可能完全對(duì)稱，因此AC也不會(huì)絕對(duì)等于零。共模電壓放大倍數(shù)測(cè)量電路如下圖3.2-5所示： 圖3.2-5雙擊圖中萬(wàn)用表XMM1、XMM2、XMM3，選擇直流電壓量程，啟動(dòng)仿真按鈕，讀取萬(wàn)用表XMM1、XMM2、XMM3的數(shù)值，把相應(yīng)數(shù)據(jù)填入下表：把相應(yīng)數(shù)據(jù)填入下表：共模輸入U(xiǎn)ic輸出電壓典型差動(dòng)放大電路恒流源差動(dòng)放大電路100mVUc1（V）=-20.265Ac1=-200Ac1=-202.67Uc2（V）=8.268Ac2=82.68Ac2=82.66Uo（V）=12Ac=120Ac=120（3）共模抑制比CMRR為了表征差動(dòng)放大器對(duì)有用信號(hào)（差模信號(hào)）的放大作用和對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，通常用一個(gè)