差分放大电路仿真.doc

. 苏州市职业大学实验报告 姓名： 学号： 班级： 院系：电子信息工程学院 实验日期： 2014年4月15日 项目名称 差分放大电路 项目学时 3 课程名称 模拟电子技术 指导教师 成绩 基本差分放大电路能够看作由两个参数完全一致的单管共发射极电路组 要 成。差分放大电路对差模信号具有放大能力，对共模信号具有抑制作用。差 模信号是指大小相等，极性相反的输入信号。共模信号是指大小相等，极性 相同的输入信号。 普通三极管放大电路放大沟通信号时，能够采用阻容耦合方式来实现多 级放大，只能采用直接耦合方式，这样就产生了新的问题，就是当无输入信 号时，温度变化或许电源电压不稳定，使得输出端的电压偏离初始值而上下 移动（即零点漂移问题）。 采用差分放大电路，就能较好的解决这个问题。这是因为差分放大电路 点 对共模信号有强烈的抑制作用，共模信号比KCMR是差模与共模信号电压放大 倍数之比，以权衡差分放大电路的优劣。 设施材料电脑（装有Multisim电路仿真软件）1台。 电路仿真 一、元器件采用及电路组成 仿真电路所有元件及采用途径如下： 1.电源：PlaceSource→POWER＿SOURCES→VCC,电源电压默认值为5V。双击打 开对话框，将电压值设置为12V。 2.接地：PlaceSource→POWER＿SOURCES→GROUND，采用电路中的接地。 . . 3.电阻器：PlaceBasic→RESISTOR，采用510 ，2k ，6.8k ，5.1k ，12k。 电位器:PlaceBasic→POTENTIOMETER，采用100k。 三极管：PlaceTransistor→BJT＿NPN→2N3903。 虚构仪器：从虚构仪器栏中调取信号发生器（XFG1）、双通道示波器（XSC2）。 二、选好元器后，将所有元器件连结绘制成仿真电路（见图 5 R3 R4 6.8kΩ 6.8kΩ 3 R8 4 12kΩ Q1 Q2 R1 R2 8 1 6 2kΩ 2N3903 2N3903 2kΩ R6 7 510Ω 2 50% 0 100Ω Rp1 Key=A R711 510Ω 9 R5 5.1kΩ 10 图1双端输入、双端输出的长尾式差分放大电路 三、仿真解析 静态工作点解析  1） V1 12V 0 V2 12V 调零。信号源先不接入回路中，将输入端对地短接，用万用表测量两个输出节点，调节三极管的射极电位，使万用表的示数相同，即调整电路使左右完全对称。测量电路及结果如图2所示。 静态工作点调试。零点调好以后，能够用万用表测量Q1、Q2管各电极电位， . . 结果如图3所示，测得IB115A，IC11.089mA，UCE5.303V。 测量差模放大倍数 将函数信号发生器XFG1的“+”端接放大电路的R1输入端，“—”端接R2输入端， COM端接地。调节信号频次为1kHz，输入电压10mV,调入双踪示波器，分别接输入输出，如图4所示，察看波形变化，示波器察看到的差分放大电路输入、输出波形如图5所示。 图2差分放大器电路调零 . . 5 + U1 - 1.089mA DC1e-009 W 12 R3 R4 6.8kΩ 6.8kΩ R8 3 12kΩ 4 U3 Q1 Q2 R1 1 + U2 R2 - + 0 5.303 V 6 -0.015m A 14 2kΩ - 2kΩ DC1e-009W 2N3903 2N3903 DC10MW R6 7 510Ω 2 50% R7 100Ω Rp1 Key=A 510Ω 11 R5 5.1kΩ 10 图3差分放大器电路静态工作点测量 XSC1 5 ExtTrig R3 R4 + A B _ 6.8kΩ 6.8kΩ XFG1 + _ + _ 3 R8 8 12kΩ 4 R1 Q1 Q2 R2 1 6 0 2kΩ 2N3903 2N3903 2kΩ R6 2 7 510|? 50% R7 100Ω Rp1 Key=A 510Ω 11 12 R5 5.1kΩ 10 图4测量差模电压放大倍数  V1 12V 0 V2 12V V1 12V 0 V2 12V . . 图5差模输入差分放大电路输入、输出波形图 测量共模放大倍数 将函数信号发生器XFG1的“+”端接放大电路的共同输入端，COM接地，组成共模输入方式，如图6所示。在输出负载端用万用表测量输出电压值，翻开仿真开关，测得R8两头输出电压值为1.038pV,几乎为0，所以共模双端输出放大倍数也就近似为0。 . . 图6共模输入、双端输出电压放大倍数测量 示波器察看到的差分放大电路输入、输出波形如图7所示。 . . 图7共模输入差分放大电路输入、输出波形 5 XSC1 ExtTrig + _  R3R4 6.8k|?6.8k|? XFG1 A B + _