基于Multisim 的差動(dòng)放大電路的仿真分析

基于Multisim的差動(dòng)放大電路的仿真分析一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篘IMultisimMultisim仿真分析；VCCVCC12VRC110kohmVCCVCC12VRC110kohmRC210kohmIO1IO1R168kohm1RB1Q12N5769Q22N57692 34R3 10kohm510ohmRW100OhmKey=a50%V13337100mV70.71mV_rms1000Hz0Deg0R4510ohm22RB239KKey=Space2710kohm32412N5769Q330RE10kohm40RE1R236kohm5.1kohmVEE三極管參數(shù)：

實(shí)驗(yàn)原理圖1

VEE

-12V(Is=44.14fXti=3Eg=1.11Vaf=100Bf=78.32Ne=1.389Ise=91.95fIkf=.3498Xtb=1.5Br=12.69mNc=2Isc=0Ikr=0Rc=.6Cjc=2.83p Mjc=86.19m Vjc=.75 Fc=.5 Cje=4.5p Vje=.75Tr=1.073uTf=227.6pItf=.3Vtf=4Xtf=4Rb=10)1當(dāng)開(kāi)關(guān)K打向左邊時(shí)是長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路．開(kāi)關(guān)K打向右邊果與共模反饋電阻ReRe但Re愈大，維持同樣工作電流所需要的負(fù)電壓Vee也愈高這變化時(shí),Ic1中Q3Re，從而更好地抑制共模信號(hào)的變化，提高共模抑制比。三．差動(dòng)放大電路的仿真分析⑴靜態(tài)分析調(diào)節(jié)放大器零點(diǎn)在測(cè)量差放電路各性能參量之前，一定要先調(diào)零。信號(hào)源Ⅵ不AB12VUcl，使萬(wàn)用表的指示數(shù)相同，即調(diào)整電路使左右完全對(duì)稱，此時(shí)Uo=0，凋零工作完畢。直流工作點(diǎn)分析理論值：(R3+RB1)Ib+0.7+0.5RW(1+β)Ib+2(1+βIb×RC1+Uce+0.5RW+2(1+β)Ib=Vcc-Vee在上述方程中代入數(shù)據(jù)得：Ib≈0.0071mAQ1、Q2Q1、Q2Q3從直流分析結(jié)果中看出，三極管Q1U2≈V，集一射電壓Uce≈7．13Q2Q3理論值和仿真結(jié)果近似相等，存在很小的誤差此誤差是由⑵動(dòng)態(tài)分析1.交流分析（Io1點(diǎn)的頻率特性分析）2.瞬態(tài)分析（測(cè)量差模電壓放大倍數(shù)）2.瞬態(tài)分析（測(cè)量差模電壓放大倍數(shù)）2長(zhǎng)尾式差放電路的雙端輸入單端輸出電壓波形3在圖1的電路中，輸入信號(hào)頻率f=1kHz，輸入信號(hào)幅度為V1P—P=100mV。開(kāi)關(guān)K打向左邊，選擇Simulate／Analyses／TransientAnaIysisTransientAnalysisC1Endtime將minimumnumberoftimepoint100022C1、C26．488．4301—4．45l0=3．9791V得雙端輸入單端輸出時(shí)的差模電壓放大倍數(shù)為Ad1=3.9791/0.1≈39．7。3I3．9791)=7．9582V。由此可求得雙端輸人雙端輸出時(shí)的差模電壓放大倍數(shù)為Ad2=7.9582/0.1=79．58。再將開(kāi)關(guān)K打向右邊，構(gòu)成具有恒流源的差動(dòng)放大電路。按同樣的分析方法得知雙端輸入單端輸出時(shí)Ad1’=4.0092/0.1≈40.99，雙端輸入雙端輸出時(shí)Ad2’=8.1984/0.1≈81.98。單端輸入時(shí)的差模放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)仿真分析重復(fù)上述操作，其測(cè)量數(shù)據(jù)如下表：參數(shù)V1p-pUc1p-pUc2p-pUop-pA項(xiàng)目單單端輸100mv4.0277v3.9307v×Ad3=40.28端出輸入雙端輸出××7.9584vAd4=79.58共單端輸100mv0.0992v0.0949v×Ac1=99.2×0.01模輸出雙端輸××4.2978mvAc2=4.2978 ×入出0.011(f=1kHz參數(shù)參數(shù)V1p-pUc1p-pUc2p-pUop-pA項(xiàng)目單端單端輸出100mv4.0995v4.0987v×Ad3’=41輸入雙端輸出××8.1982vAd4’=81.98共單端輸100mv0.7mv0.9mv×Ac1’=0.7×0.01模出輸入雙端輸出××0.3097mvAc2’=0.3097×0.012(f=1kHz長(zhǎng)尾式差放電路的共模抑制比Kcmr=Ad2/Ac2≈1.852×0.001恒流源式差放電路的共模抑制比Kcmr’=Ad2’/Ac2’≈2.647×0.0001強(qiáng)。傅里葉分析4有圖表可知該電路的頻域如圖4f=1khzf=1khz溫度掃描分析SweepAnalysis令，在彈出的對(duì)話框中，設(shè)置溫度為27、374757、6777設(shè)置Io1Io2Io2輸出波形。如圖455下工作，電路性能不會(huì)有太大的改變。直流掃描分析、電路傳遞函數(shù)分析（直流掃描分析）分析圖1V1化的曲線，如圖6（傳遞函數(shù)操作分析）輸入電壓取V1，節(jié)點(diǎn)“Io2”為輸出節(jié)點(diǎn)，7輸出電阻：Ro=10k6理論值：Ri=2（RB1+Rbe）‖R3=970.5567以上討論的是三極管差放電路的小信號(hào)工作特性V1作為差分輸入電壓信號(hào)。利用MultisimV時(shí)，放大電路才工作在線性區(qū)。實(shí)驗(yàn)總結(jié)：Multisiml0仿真與理論分析和計(jì)算結(jié)果基本一致Muhisim10Multisiml0軟件為學(xué)生提供了一個(gè)極好的展示自己才華的平臺(tái)，可充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，并且可以完成較復(fù)雜的綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。參考文獻(xiàn):【1】黃志瑋.《基于