3.2差分放大电路仿真

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1、3.2差分放大电路仿真报告一、实验目的1.掌握差动放大电路对放大器性能的影响。2.学习差动放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法。3.学习掌握Multisim交流分析4.学会开关元件的使用二、实验原理图3.2-1是差动放大器的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共发射放大电路组成。当开关K拨向左边时，构成典型的差动放大器。调零电位器RP用来调节VT1、VT2管的静态工作点，使得输入信号Ui＝0时，双端输出电压Uo＝0。RE为两管共用的发射极电阻，它对差模信号无负反馈作用，因而不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的

2、负反馈作用，故可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。图3.2-1差动放大器原理电路在设计时，选择VT1、VT2特性完全相同，相应的电阻也完全一致，调节电位器RP的位置置50％处，则当输入电压等于零时，UCQ1=UCQ2，即Uo＝0。双击图中万用表XMM1、XMM2、XMM3分别显示出UCQ1、、UCQ2、Uo电压，其显示结果如图3.2-2所示。（a）UCQ1显示结果（b）Uo显示结果（c）UCQ2显示结果图3.2-2UCQ1、、UCQ2、Uo显示结果三、虚礼实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表四、实验内容与步骤1.差动放大器

3、的静态工作点分析典型差动放大器电路静态工作点（认为UB1＝UB2≈0），恒流源差动放大器电路静态工作点，（1）按下图3.2-3输入电路图3.2-3（2）调节放大器零点把开关S1和S2闭合，S3打在最左端，启动仿真，调节滑动变阻器的阻值，使得万用表的数据为0（尽量接近0，如果不好调节，可以减小滑动变阻器的Increment值）。启动直流分析，将测量结果填入下表：J1在左端时J1在右端时测量值Q1Q28S3在左端CBECBEU86.43085-38.03657m-640.55468m6.31581-38.93988m-642.24123m-66

4、9.71224mS3在第二11.99999-288.26779m-212.69759m11.99999-288.26779m-212.69759m-212.69763m2.差模电压放大倍数和共模电压放大倍数（1）测量差模电压放大倍数当差动放大器的发射极电阻RE足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数Ad由输出端方式决定，而与输入方式无关。双端输出方式，RE＝∞，RP在中心位置时，单端输出方式，差模电压放大倍数测量电路如下图3.2-4所示：图3.2-4双击图中万用表XMM1、XMM2、XMM3，选择交流电压量程，启动仿真按钮，读取万用表X

5、MM1、XMM2、XMM3的数值，把相应数据填入下表：差模输入Uid输出电压典型差动放大电路恒流源差动放大电路100mVUc1（V）=40.676Ad1=401Ad1=400.7Uc2（V）=10.991Ad2=100Ad2=100.9Uo（V）=64.465mAd=0.64Ad=0.53（2）测量共模电压放大倍数1）单端输出方式当输入共模信号时，若为单端输出，则有2）双端输出方式若为双端输出，在理想情况下实际上由于元件不可能完全对称，因此AC也不会绝对等于零。共模电压放大倍数测量电路如下图3.2-5所示：图3.2-5双击图中万用表XMM1

6、、XMM2、XMM3，选择直流电压量程，启动仿真按钮，读取万用表XMM1、XMM2、XMM3的数值，把相应数据填入下表：把相应数据填入下表：共模输入Uic输出电压典型差动放大电路恒流源差动放大电路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为了表征差动放大器对有用信号（差模信号）的放大作用和对共模信号的抑制能力，通常用一个综合指标来衡量，即共模抑制比或注意：差动放大器的输入信号可采用直流

7、信号也可采用交流信号。典型差动放大电路恒流源差动放大电路AdAcAdAcCMRR0.0050.0044