差分放大电路仿真

1、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要J基本差分放大电路可以看成由两个参数完全一致的单管共发射极电路组 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交流信号时，可以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，温度变化或者电源电压不稳定，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）。

2、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 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，以衡量差分放大电路的优劣。点设备材料电脑（装有Multisim 电路仿真软件）1台。电路仿真一、元器件选取及电路组成仿真电路所有元件及选取途径如下：1. 电源：Place SourcePOWERSOURCESVCC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：Place Source POWERSOURCESGROUND选取电路中的接地。3. 电阻器：Place Basic RESISTOR 选取 510, 2k , 6

3、.8k, 5.1k, 12k。4. 电位器：Place Basic POTENTIOMET,选取 100k。5. 三极管：Place Transistor BJJNP2N39036. 虚拟仪器：从虚拟仪器栏中调取信号发生器（XFG）双通道示波器（XSC2。二、选好元器后，将所有元器件连接绘制成仿真电路（见图1）R46.8k QQ1R8AW12k QQ2丄V1 _ 12 V8 R12k Q2N39036 R26WV-|2k Q2N3903_LR6 510Q50%100Q Key=ARp1丄V2 -12 VR3 6.8k Q1211R55.1k Q10图1双端输入、双端输出的长尾式差分放大电路三、

4、仿真分析1. 静态工作点分析1）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。2）静态工作点调试。零点调好以后，可以用万用表测量Q1、Q2管各电极电位，结果如图 3 所示，测得 Ib1 15 A，Id 1.089mA，U ce 5.303V。2. 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，“一”端接R2输入 端，COM端接地。调节信号频率为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，观察波形变化，示波器观察到的

5、差分放大电路输入、 输出波形如图5所示。丄 0凹12N39G34.607 V：2kQ:R2 ：:VAn ：2K1：2N3%3IR4:：G.BkD* Multfnn?ter- pc J II' I IsraV if p !_|VA:12kO：:%JBkQ ：g：fiRG 5100iR7；5100 ；:10QQ:Key=A:Rpl11：:10图2差分放大器电路调零U1DC 1e-009 W12、R36.8k QR8R46.8k QV1:J2 VQ2U301DC 1e-009 W12k QLR6 510 Q3Q1U2R12k Q2N3903DC10M250%6 R2 WXt-i2N3903

6、2kQ100QKey=A11Rp1V212 VR5 5.1k Q10图3差分放大器电路静态工作点测量XFG1XSC1Ext TrigABQk3 8R &R46.8k QR1Wv2k QR83 -12k Q41-V1 12 VR6 510|?R7吉 510QQ12N390372k Q2N3903Q26R250%V2 12 V100Q Key=ARp11112R5 5.1k Q10图4测量差模电压放大倍数令 OscHloscopeXSClhanr*l_A'38-071 & iS OTI ftVO.WO VTim*1 K>D nrs ? K>j mt号bnnLm

7、-Z7S.4K u -241.aii uV37 ns uV7*>5g#r叫 PF t|7 IMLevel IoI VArp HSsae 1:D r*丫 paricr i:CMtLA, Sale | 'Z V'D Y position J-Type 卑呻Mof-1运图5差模输入差分放大电路输入、输出波形图3.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，构成共模输入方式，如图6所示。在输出负载端用万用表测量输出电压值，打开仿真开 关，测得R8两端输出电压值为1.038pV ,几乎为0,所以共模双端输出放大倍数 也就近似为0。-XSC

8、1sTns .吒二:R1 ：.：2kQ：R7丄 51OQ :'XLM14 - 早 ?5Q1-va-Jl12kQ :2NS903Wy- liMJfi :丫臣 KBy=A： K,.2k£l12 V丄M1 二 12V10图6共模输入、双端输出电压放大倍数测量示波器观察到的差分放大电路输入、输出波形如图 7所示。* OsdlfosGO pe-XSCl-s r1:fXIJI厂1厂，L i11J a J / i1 / |3 fl / ,1 JV f il 丿：MV/TimeGh-jrel_AGfwn.Ei301.19. !22 mV-B.924 mV3M.lS3ns3/22 nr J-5

9、.24 mVf. 553 ms-4.4S1 iV4S-5.44T W研 Oscilloscope-XSClAM |溯删| 嚴 0 | DC |存於 11瘗冋Type 5创jto"里to |隔ii2har"el_A5 陆 rrV E.遊 r-VO.MQ¥匚环n&.EQ 违 H!V 22j.；52 mVmow V| Ext. Irtfri-Trgjs*时 7* 1.11 B I Ert| l靳-i orummTime 遊=&3 rs 陂型r曲 000 3Tirr-?tS5G -$Cdlb LtsvDvw-匚冶平也2=Seated m7?Diw-CTiaiMjslB- Ssafe |)0 mV/Div图9单端输出差分放大电路波形图X pnrfor |QY p«i>»r |oY poEifon(0总结通过这次实验仿真，对 Multisim 仿真软件的