实验二差动放大电路的设计与仿真

1、实验二差动放大电路的设计与仿真一. 实验目的1掌握长尾差动放大电路的静态工作点的调试方法2 掌握长尾差动放大电路的差模电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。了 解差模电压放大倍数的频率特性，观察交流参数的特点3 掌握差动放大电路的共模电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。了解共 模电压放大倍数的频率特性，观察共模参数的特点二. 实验要求1. 设计一个长尾式差放电路，要求空载时的Avd大于202. 测试电路中每个三极管的静态工作点和艮、Ye、Ye值3. 给电路输入小信号，在信号双端输入状态下分别测试电路的Avd Avdi Avc Avci三. 实验原理图长尾式差分放大电路原理图：2f

2、lmVrm dOOO HzM2222A 工；;2H222?A6 ；：；：20mVm5 1000 Hz 丰艺“:长尾式差分电路原理图（根据上图测量结果可以验证：此电路空载时电压放大倍数大于20,满足题目中的要求）四. 实验步骤1. 双端输出时电路图：2N2222A8:X ：I I 1i：ih117 V -l R3. R4 ：V7vH kr2M2222A-亡、ZOmVi ms JlQO&Hz才.(Jp .双端输岀时电路图根据上图可以算出双端输出时电压放大倍数AVD . Avd=1.936/0.04=48.4(1)测量此时静态工作点：双端输岀时静态工作点3=lc/lb=706.35458/5.072

3、01=139.3(2 )求Ye测量输入特性曲线原理图：画出输入特性曲线:输入特性曲线XfW特画qql 1X1612.2哎吟勺IXyi5.0901!610 yz哎.3179ydx二 5553m-276.07Qln1/d.x5390皿01/d.y-3.6223Mmin x0_0000IL已兀Xi_ooooiriia y-22.0aipniax y丄了.2332moffsec kO_DO0Doffset y0-0000计算YeYe= dx/d y=1.8553mV/276.0701 nA=6.72K (3)求 rce测量输出特性曲线原理图画出输出特性曲线:输岀特性曲线qql 1Gitl5.3714/

4、I707_lA93px25576727O6.aS91pdx-23_S095fdy-l_1302p1 /dx-42.0000L/dy-BS47百EOkruin, xO-flGflOX OGO0lun. y-751 了 电二；L：1inax y1.0124moffset, kCL 0000offset y0.0000计算出 rce =dx/dy=23.8095mV/1.1302nA=21.067K2单端输出电路图頰万用義-XMM1R3Wkit :V1 -XMM2L貌9：8k:12VRZ:R1 ：-WV:1K :Q12N2222A2N2222AVTS：20m(Vrrns：: 、1ODG 论 、三才

5、- - qp- -Irjcl -宀、20mVrma liD60 Hr e , i J* i r n :X： V4 :利用上图可以算出Avdi =1.275/0.04=31.875(1)测量此时静态工作点如下：创=653.24080/5.55799=117.5超=758.0584/5.55670=136.4(2)求管1的Ye测量管1输入特性曲线原理图：管1输入特性曲线图eqqllbX161,935myix2616.7SS3mV2S.SISlidxl-S2Smdy312,5554nl/dx54S.GOOD1/dy3_JS94Mmn. x0.0000ma 3Z k.二.OOGOmin. yiaax

6、y工8*石3呛mofTsc x0 0000offsy0 0000计算出管 1 的 Ye=dx/d y=1.8248mV/312.5554nA=5.84K求官1的QeSqq-itX130yi653.0760pKE3.071yz65.3330pdx23.SO95miy1/d.x哥启.00001/d.y795.59121Cnun. x0_0000irex x12,0000min y-e3.60enmax y1.1257mof fSflC. K0_0000offset yO.OOOD计算出管 1 的 Le=dx/d y=23.8095mv/1.2569uA=18.943K画出管2输入特性曲线Sqq-J

7、ibXi61工002述yi5 3363vlKE615.9555niyz6953ydxL.SSSSmdy309 佝 Qn1/d.x539加001/d.y3-235SMnua xO.OOODirex xi_oooomin y-10.3B16Pmax yof fSflC. Ko_oooooffset y0_0000计算出管 2 的be=dx/d y=1.8553mV/309.037OnA=6.003K画出管2输出特性曲线DC佬芍性创吕0 -376yi75S-51yXi5 Q23Byz757-1975ydx-23.S095m1251/d.x-2门。001/d.y-795.801)Cmin x0_000

8、0icax x12,0000Ulin- y-83.5BO7nniax y1.1254EROffsec KO-DOOOoffset, yO.OOOD计算出管 2 的ce=dx/d y=23.8095mV/1.2566uA=18.95K ?Avd Avdi Avc Avci4给电路输入小信号，在信号双端输入状态下分别测试电路的 (1)测量Avd前面已经测出， Avd =1.936/0.04=48.4测量Avd1前面已经测出，Avdi =1.275/0.04=31.875测量Avc:V3 :5 i -百1 -T卜12 VRdrMU.rA- .TJdOOT11?!/!ZriZZZZAzumvrmsJ1

9、OOD Hl (ka )1000 Hz节/爪Avc约为0(4)测量 Avci万用Avci =4.656/20=0.2328五. 实验结果分析1. Avd(1)理论计算:=-45.4R5-B ( R3/ -/r ce) avd =R1+r be_ -139.3?(10/4/21.067)-1+6.72(2)理论计算和实际测量间的误差分析：(48.4-45.4) /48.4=6%2 . Avd1(1)理论计算：Avd1 =-3 1 ( R3/R5/r ce 1)(R1+r be1)+(R4+r be2)-117.5(10/8/18.943)(1+5.84)+(1+6.003)422.95=-30.5513.843(2)理论计算和实际测量间的误差分析：(31.875-30.55)/31.875=4%3 . Avc理论值应为0，实际测量时为4.71pV，二者很接近，误差可以看做为0%.4. Avc1(1)理论计算:=3 1(R3/R5/r ce1)=117.5?(10/8/18.943)Avc1 =(1+ 3 1)?2?R7+r be1+R1 =(1 + 117.5)?2?8+5.84+1422.95=0.22231902.84(2)理论计算和实际测量之间的误差分析:(0.2328-0.2223) /0.2