低频电子线路仿真实验报告(multisim 10)new

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1、低频仿真实验大作业----差分放大电路的特性研究差分放大电路的特性研究差分放大电路是模拟集成电路中使用最广泛的单元电路，它几乎是所有模拟集成电路的输入级，决定着这些电路的差模输入性、共模输入性、输入失调特性和噪声特性。基本差分放大电路由两个完全对称的共发射极单管放大电路组成，该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。设想这样一种情景，如果存在干扰信号，会对两个输入信号产生相同的干扰，通过二者之差，干扰信号的有效输入为零，这就达到了抗共模干扰的目的。差分放大电路的基本形式对电路的要求是：两个电路的参数完全对称两个管

2、子的温度特性也完全对称。它的工作原理是：当输入信号Ui=0时，则两管的电流相等，两管的集点极电位也相等，所以输出电压Uo=UC1-UC2=0。温度上升时，两管电流均增加，则集电极电位均下降，由于它们处于同一温度环境，因此两管的电流和电压变化量均相等，其输出电压仍然为零。基本差分电路存在如下问题：电路难于绝对对称，因此输出仍然存在零漂；管子没有采取消除零漂的措施，有时会使电路失去放大能力；它要对地输出，此时的零漂与单管放大电路一样。这里通过对晶体管的射极耦合和恒流源差分放大电路进行仿真分析，从而总结出能提高差分放大电路性能的方法。下图为射极耦合和恒流源差分仿真电路图11.静态分析在

3、Multisim7仿真软件中，利用simulate菜单中的Analysis命令下的DCOperatingPoint命令，得电路静态分析结果分别如图2和图3所示。图2图3从图a和图b中看出，电路节点6的直流电位非常接近，约-600mv。因此，可以求出Q1和Q2的射极电流，求出静态工作状态。2.动态分析（1）差模输入的仿真①用示波器测量差模电压放大倍数，观察波形相位关系。对于图1所示的单端输入方式，用函数发生器为电路提供正弦输入信号（幅度为10mv，频率为1kHz）,用示波器测得电路的两输出端波形图如图4所示。图4图5当开关J1接到节点4时，调整示波器面板读数指针可得：输出正弦电压峰

4、值Vo1（VA）为-624.714mV，Vo2（VB）为619.327mV，且输出差模波形Vo1与Vo2反相。当开关J1接到节点7时，波形如图5所示，调整示波器面板读数指针可得：输出正弦电压峰值Vo1（VA）为-655.817mV，Vo2（VB）为655.974mV，且输出差模波形Vo1与Vo2反相位。●当开关J1接到节点4时，单端输入、单端输出的差模电压放大倍数：Ａvd1=-Vo1/Vi=--624.714mV/10mV=-62.47●当开关J1接到节点4时，单端输入、双端输出的差模电压放大倍数：Avd=-（Vo1-Vo2）/Vi=-（624.714+619.327）mV/10

5、mV=-124.4●当开关J1接到节点7时，单端输入、单端输出的差模电压放大倍数：Avd1=-Vo1/Vi=-655.817mV/10mV=-65.58●当开关J1接到节点7时，单端输入、双端输出的差模电压放大倍数：Avd=-（Vo1-Vo2）/Vi=-（655.817+655.974）mV/10mV=-131.18②差模输入的频率响应分析。利用simulate菜单中的Analysis命令下的ACAnalysis命令，在交流分析的对话框中设置扫描起始频率为1Hz，终止频率为10GHz，扫描形式为十进制，节点3为输出节点。当开关J1接到节点4时，分析结果如图6所示。当开关J1接到节

6、点7时，分析结果与开关J1接到节点7时，分析结果类似图6观察射极耦合差分放大电路的频率响应曲线可得：电路的下限频率为0Hz，（这是直流放大电路的特征），上限频率为4.57MHz，通带频率为4.57MHz。③差模输入的传递函数分析。通过Simulate菜单中Analysis项下的TransferFunction命令，进行传递函数分析。在传递函数分析设置参数设置是对话框就，选择输入源为直流电压源，输出端为节点2（Vo1）。当开关J1接到节点4时，通过Simulate按钮，分析结果如图所示。将输出端改为节点3（Vo2），再次仿真得到结果与图7相同。如图7观察两次仿真结果可得：差模输入、

7、单端输出差模电压放大倍数：Avd1=Vo1/Vi=-49.39=Avd2。输出端为节点2的（Vo2）差模输入电阻Rid=2.98kΩ；单端输出电阻Ro=8.81kΩ；输出结点3与2相同。⑵共模输入的仿真分析图8在Multisim电路窗口中创建如图8示的共模输入差分放大电路，用函数发生器为电路提供正弦输入信号（振幅为10mV，频率为1kHz）。通过示波器观察两输出端的电压波形。当开关J1接到节点4时，共模输入仿真电路的波形如图9所示。调整示波器面板读示指针得到：输出正弦电压值相同，