紫金学院差分放大电路试验报告VIP免费

EDA（一）模拟部分电子线路仿真实验报告实验名称：差分放大电路姓名：学号：120403116班级：时间：2014.4.23南京理工大学紫金学院电光系一．实验目的1．熟悉差分放大电路的结构。2.了解差分放大电路抑制零点漂移的原理。3.掌握差分放大电路静态工作点的估算方法及仿真分析方法。4.掌握差分放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的估算方法及仿真分析方法。5.了解差分放大电路的大信号特性。6.理解差分放大电路提高共模抑制比的方法。二、实验原理1.单端输出差模电压放大倍数可正可负，当信号从3端口输出时，1端口称为同相输入端，2端口称为反相输入端；当信号从4端口输出时，1端口称为同相输入端，2端口称为反相输入端。2.单端输出差模电压放大倍数与双端输出差模放大倍数的比值与负载大小有关系，当RL=RC时比值为4：3，当负载为空载时比值为2:1。3.共模电压放大倍数为负值。4.恒流源差分放大电路抑制共模信号的能力远大于长尾差分放大电路。5.对于长尾差分放大电路而言，增大RE的值能提高抑制共模信号的能力，但是RE过大，一方面不利于电路集成，另一方面增大RE的同时要增加电源电压才能保证电路的静态工作点保持不变，因此为了提高共模信号抑制能力不能单纯增大RE值，而因该采用恒流源差分放大电路。三．实验内容包括搭建的电路图，必要的文字说明，对结果的分析等。1)按要求连接电路长尾差分放大电路：V212VV312VR1510Ω5%R210kΩR310kΩR410kΩR5510Ω5%R662kΩR713kΩR810kΩR93kΩQ12N3439Q22N3439Q32N3439J1Key=Space0781011120256934V410mVpk1kHz0°01恒流源差分放大电路：即将上图中的J1拨到右边。2）仿真分析长尾差分放大电路的静态工作点，计算三极管的β长尾差放：恒流源差放：表1UCE1/VUCE2/VIB1/μAIB2/μAIC1/mAIC2/mAIC3/mAβ1β2长尾差放6.9026.90213.16613.1660.5610.56142.642.6恒流源差放7.0937.09312.72312.7320.5410.5411.10942.642.6（3）差放单端输出、双端输出，估算电路的电压放大倍数。估算过程：差模信号输入时，长尾电阻或恒流源动态电阻上流过的交流电流为0，故长尾电阻在差模信号输入时不起作用。差分放大电路的电压放大倍数只与输出方式有关。差放电路单端输出时，差模电压放大倍数为Ad单=-(βRc//RL)/2(RB1+rbe)LcQ=（12-0.7）/2*10k=0.565mARbe=50+42.6*(26/0.565)=2.029kAd单=-42.34双端输出时，差模电压放大倍数为Ad双=-(βRc//（RL/2)/(RB1+rbe)Ad双=-56.45表2长尾差放Aud恒流源差放Aud估算值单端输出-42.34-42.34双端输出-56.45-56.45测量值单端输出-25.9-25.2双端输出-38.5-38.5当电路的输入信号峰值10mv,频率1khz,此时示波器波形如图所示：（其中红线表示1端口，黄线表示3端口，绿线表示4端口。）（4）差放单端输入，单端输出时，令信号由1端口输入，输入信号峰值为10mv，频率为1khz1）:如图为长尾差放（J1开关拨到右边即为恒流源差放）当信号由3端口输出时，估算电路的电压放大倍数示波器观察到的1、3端口波形如图。仿真分析差模放大倍数：长尾差放的输出电压和输入电压：恒流源差放的输出电压和输入电压：2）:如图为长尾差放（J1开关拨到右边即为恒流源差放），当信号由4端口输出时，估算电路的电压放大倍数示波器观察到的1、3端口波形如图。仿真分析差模放大倍数：长尾差放的输出电压和输入电压：恒流源差放的输出电压和输入电压：差放电路单端输出时，差模电压放大倍数为Ad单=-(βRc//RL)/2(RB1+rbe)LcQ=（12-0.7）/2*10k=0.565mARbe=50+42.6*(26/0.565)=2.029kAd单=-42.34表3长尾差放Aud恒流源差放Aud输入、输出信号波形双3端口输出估算值-42.34-42.34测量值-25.9-25.24端口输出估算值42.3442.34测量值25.625.25）Aud双/Aud单=1.48与输出是否为空载有关。表4uom/V输出信号波形估算值表5单端输入双端输出单端输入单端输出长尾差放Auc＝Auc＝恒流源差放Auc＝Auc＝四．思考题最少回答4个思考题1.为什么差分放大电路可以抑制共模信号？共模信号是无用信号差模信号可以抑制零点漂移因为差分放大器中两管相同，因此静态工作点的零漂相同相当于两输入端加上共模信号，共模信号ib在Re上压降=2*ib*(1+β)*Re,若设ib>0，共模信号Icm在Re...