差分放大電路仿真

1、差分放大電路仿真一、實驗目的1.掌握差動放大電路對放大器性能的影響。2.學習差動放大器靜態(tài)工作點、電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻的仿真方法。3.學習掌握Multisim交流分析4.學會開關元件的使用二、實驗原理圖3.2-1是差動放大器的基本結構。它由兩個元件參數相同的基本共發(fā)射放大電路組成。當開關K撥向左邊時，構成典型的差動放大器。調零電位器RP用來調節(jié)VT1、VT2管的靜態(tài)工作點，使得輸入信號Ui0時，雙端輸出電壓Uo0。RE為兩管共用的發(fā)射極電阻，它對差模信號無負反饋作用，因而不影響差模電壓放大倍數，但對共模信號有較強的負反饋作用，故可以有效地抑制零漂，穩(wěn)定靜態(tài)工作點。圖3.2-1 差動

2、放大器原理電路在設計時，選擇VT1、VT2特性完全相同，相應的電阻也完全一致，調節(jié)電位器RP的位置置50處，則當輸入電壓等于零時，UCQ1= UCQ2，即Uo0。雙擊圖中萬用表XMM1、XMM2、XMM3分別顯示出UCQ1、UCQ2、Uo電壓，其顯示結果如圖3.2-2所示。 （a）UCQ1顯示結果 （b）Uo顯示結果 （c）UCQ2顯示結果圖3.2-2 UCQ1、UCQ2、 Uo顯示結果三、虛禮實驗儀器及器材雙蹤示波器信號發(fā)生器交流毫伏表數字萬用表四、實驗內容與步驟1. 差動放大器的靜態(tài)工作點分析典型差動放大器電路靜態(tài)工作點（認為UB1UB20），恒流源差動放大器電路靜態(tài)工作點 ，（1）按下圖

3、3.2-3輸入電路圖3.2-3（2）調節(jié)放大器零點把開關S1和S2閉合，S3打在最左端，啟動仿真，調節(jié)滑動變阻器的阻值，使得萬用表的數據為0（盡量接近0，如果不好調節(jié)，可以減小滑動變阻器的Increment值）。（3）直流分析啟動直流分析，將測量結果填入下表：測量值Q1Q29S3在左端CBECBEU96.37V38.5mV-0.646.37-38.5mV-641.5mV-669.8mVS3在第二4.82-51.6mV-6.64-51.6mV4.82-664.3mv-700.4mV2. 差模電壓放大倍數和共模電壓放大倍數（1）測量差模電壓放大倍數當差動放大器的發(fā)射極電阻RE足夠大，或采用恒流源電

4、路時，差模電壓放大倍數Ad由輸出端方式決定，而與輸入方式無關。雙端輸出方式，RE，RP在中心位置時，單端輸出方式 ，差模電壓放大倍數測量電路如下圖3.2-4所示：圖3.2-4雙擊圖中萬用表XMM1、XMM2、XMM3，選擇交流電壓量程，啟動仿真按鈕，讀取萬用表XMM1、XMM2、XMM3的數值，把相應數據填入下表：差模輸入Uid輸出電壓典型差動放大電路恒流源差動放大電路100mVUc1（V）=19.86pVAd1=Ad1=Uc2（V）=19.42pVAd2=Ad2=Uo（V）=9.0pVAd=Ad=（2）測量共模電壓放大倍數1）單端輸出方式當輸入共模信號時，若為單端輸出，則有2）雙端輸出方式若

5、為雙端輸出，在理想情況下 實際上由于元件不可能完全對稱，因此AC也不會絕對等于零。共模電壓放大倍數測量電路如下圖3.2-5所示： 圖3.2-5雙擊圖中萬用表XMM1、XMM2、XMM3，選擇直流電壓量程，啟動仿真按鈕，讀取萬用表XMM1、XMM2、XMM3的數值，把相應數據填入下表：把相應數據填入下表：共模輸入Uic輸出電壓典型差動放大電路恒流源差動放大電路100mVUc1（V）=5.903VAc1=69Ac1=59Uc2（V）=-3.792VAc2=-51Ac2=-37Uo（V）=-2.174VAc=-18Ac=22（3）共模抑制比CMRR為了表征差動放大器對有用信號（差模信號）的放大作用和對共模信號的抑制能力