差分运放电流串联负反馈的理论计算与仿真分析
差分放大电路的分析与仿真
差分放大电路的分析与仿真摘要：差分放大电路是模拟电路学习中常用到的放大电路，其抑制零点飘移的良好电气特性，使它经常被用作多级放大电路的输入级。
本文通过对差分电路的静态及动态分析及仿真，让学生能够对差分放大电路有深入的了解。
关键词：零点漂移；差分放大；仿真分析中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）09-0246-011 引言当今世界之所以能称之为智能化的时代，是由于各种智能化的设备得到了普及，而这些智能化设备之所以能够智能化，离不开功能各异的各种传感器，而这些传感器所采集到的电信号一般都很微弱，同时这些微弱的电信号往往不是周期性的，所以对这些信号进行放大处理时，需要采用直接耦合放大电路进行放大，所谓直接耦合即输入信号引入放大电路及放大电路与其负载的连接都是靠导线直接连接，因此直接耦合连接方式有很好的低频特性同时又很容易做成集成电路。
直接耦合放大电路虽然有以上几大优势，但普通的直接耦合放大电路存在零点漂移现象，所谓“零点漂移”，就是当输入信号为零时面输入信号不为零。
差分放大电路是一种直接耦合放大电路，差分电路本身具有良好的电气对称性，使其对模性号有很强的抑制作用，所以能有效地抑制零点漂移现象的发生。
2 差分放大电路抑制温漂的原理分析零点漂移现象的产生，其原因有很多，但最为主要的原因还是晶体管受到外部温度变化所引起的静态工作点的波动，所以零点漂移也常被称为温度漂移，简称温漂。
那差分放大电路是如何做到抑制温漂的呢？图1所示电路为长尾差分放大电路，当两端的输入信号电压uI1=uI2=0时，也就是电路处于完全的直流分量控制静态状态，因为T1与T2管的电气特性完全相同，其外接电阻参数也都相同，那么就有集电极对地电位UCQ1=UCQ2的结果，所以静态时的输出电压UO=0。
如果外界温度升高了，ICQ1和ICQ2也会同时增大，而且其增大幅度完全相同，从而导致两个集电极电阻上的压降出现等值幅度的增大，进而使UCQ1和UCQ2同时等值幅度变小，所以输出UO=UCQ1CUCQ2=0保持不变。
毕业设计(论文)差分共集电极电压串联负反馈放大电路的理论计算与仿真分析
差分-共集电极电压串联负反馈放大电路的理论计算与仿真分析摘要构建直接耦合差分-共集电极电压串联负反馈放大电路，采用多级放大器的分析方法对其进行理论计算以及仿真分析。
另外对所构建差分-共集电极电压串联负反馈放大电路，首先经过计算节点电压，进而求解电路方程得到了反馈放大器的开环增益，闭环增益，两者满足电压串联负反馈放大电路中的基本关系，并对增益的稳定性进行分析。
同时,启用仿真软件EWB,分别对基本组态放大器和反馈放大器做仿真分析。
在合理的近似处理下，静态工作点、开环和闭环放大倍数的理论计算与EWB软件的仿真结果基本一致，验证了负反馈放大电路中的基本关系式，说明计算分析的正确性。
关键词差分-共集电极电压串联负反馈；理论计算；EWB仿真The Simulation and Analysis for Differential-common collect Amplifying Circuit with Negative Feedback of V oltageseriesAbstract A direct coupled differential-common collect amplifying circuit with negative feedback of voltage series is built, and the theoretical calculations and simulation analysis is conduct with the methods of multistage amplifiers. Moreover, after calculate the node voltages, the open-loop gain and closed-loop gain of differential-common collect amplifying circuit with negative feedback of voltage series is also derived by solving the circuit equations, the results show that the basic relationship of a negative feedback amplifier circuit is satisfied. And then carry on the analysis to the stability of gain. Furthermore, the basic amplifier voltage gain and the feedback amplifier gain are simulated with EWB software. The results indicate that they are same as the theoretical values. With approximate dealing with the circuit on a reasonable condition, the theoretic values of static working point are almost similar to the direct current simulating results for voltage in every point of the circuit with EWB software which shows the correctness of calculation and analysis.Keywords Differential-common collect amplifying circuit with negative feedback of voltage series; Simulation; EWB software目次1 引言 (1)2 22.1 (2)2.2 (2)3电路及其理论计算 (4)电路的基本构成 (4)3.2静态工作点 (5)3.3开环增益 (5)3.4闭环增益 (6)3.5电路增益的相对稳定性 (6)4电路的仿真与分析 (10)结论 (13)参考文献 (14)致谢 (15)1引言计算机技术和电子技术在近几十年间取得突飞猛进的发展，加速产品的更新与换代，而相应的计算机技术、仿真技术则成为分析电路、设计电路的主要方法之一。
串联电压负反馈放大器仿真实验报告
串联电压负反馈放大器仿真实验报告一、实验目的本实验旨在通过仿真软件探究串联电压负反馈放大器的性能表现，掌握负反馈对放大器性能的影响，培养实验操作能力和分析问题的能力。
二、实验原理串联电压负反馈放大器是一种常见的放大器类型，通过在放大器输入端和输出端之间加入反馈电阻，实现电压的负反馈。
负反馈能够改善放大器的性能，如减小非线性失真、提高稳定性等。
三、实验步骤1. 搭建串联电压负反馈放大器电路：使用仿真软件，根据实验原理图搭建电路。
电路包括放大器、反馈电阻等元件。
2. 设定电路参数：根据实验要求，设定放大器、反馈电阻等元件的参数值。
3. 运行仿真：启动仿真软件，观察电路的输出波形，记录相关数据。
4. 分析数据：对采集的数据进行分析，探究负反馈对放大器性能的影响。
5. 优化电路：根据分析结果，对电路参数进行调整，优化放大器的性能。
6. 总结实验：整理实验数据和结论，撰写实验报告。
四、实验结果与分析1. 实验数据记录：在仿真过程中，记录不同反馈电阻下的输出电压、输入电阻等数据。
2. 数据分析：根据记录的数据，分析负反馈对放大器性能的影响。
例如，随着反馈电阻的增大，输出电压的幅度减小，但输入电阻增大，说明负反馈能够减小放大器的增益，提高输入电阻。
3. 性能优化：根据分析结果，调整电路参数，优化放大器的性能。
例如，减小反馈电阻可以减小输出电压的失真度。
五、结论总结本实验通过仿真软件探究了串联电压负反馈放大器的性能表现。
实验结果表明，负反馈能够减小放大器的增益，提高输入电阻，改善放大器的性能。
在实验过程中，我们学会了如何使用仿真软件进行电路设计和分析，提高了实验操作能力和分析问题的能力。
通过调整电路参数，我们成功地优化了放大器的性能。
本次实验对于深入理解负反馈放大器的工作原理以及在实际应用中优化放大器性能具有重要的意义。
运放—差分电压串联负反馈的理论计算与仿真分析
运放—差分电压串联负反馈的理论计算与仿真分析曲惠勤;武龙【摘要】采用方框图分析法,对所设计的直接耦合方式下的运放-差分电压串联负反馈放大电路,以多级放大增益的计算方法,计算出基本放大器的电压增益,进而由反馈放大器中的基本关系得到反馈放大器的电压增益.另外采用微变等效电路方法,将运算放大器和晶体三极管分别用电压控制电压源和电流控制电流源替代计算得到反馈放大器的电压增益,两者满足负反馈放大电路中的基本关系.同时,启用仿真软件EWB,分别测出基本放大器和反馈放大器输出电压,与输入电压做比较得电压增益,结果与理论计算最大相对误差不超过0.175％,说明方法的正确性.【期刊名称】《合肥师范学院学报》【年(卷),期】2012(030)006【总页数】3页(P38-40)【关键词】运放—差分放大电路;电压增益;EWB仿真【作者】曲惠勤;武龙【作者单位】合肥师范学院学报编辑部,安徽合肥230061;淮北师范大学物理与电子信息学院,安徽淮北235000【正文语种】中文【中图分类】TN7101 引言随着电子技术的飞速发展和计算机技术的普遍应用，使得EDA技术在电子电路的分析设计中显得越来越重要，人们可以根据电路的结构和元件参数对电路进行仿真，获得电路的技术指标，从而快速、方便、精确地评价电路设计的正确性，节省了大量的时间和费用。
本文采用运放和差分管构成运放－差分电压串联负反馈放大电路，双运放以单端输入、双端输出方式，为差分电路提供双端输入差模信号，经差分放大电路放大再转为单端输出。
方框图分析法从理论上给出了基本放大器的电压增益，微变等效电路计算给出反馈放大器的电压增益，两者符合放大器中的基本关系式。
EWB5.0软件仿真分别给出开、闭环增益，结果与理论相对误差很小，说明了它们的一致性。
2 理论计算运算放大器和差分电路可组合成各种类型的负反馈放大电器［1］，采用运放同相输入为输入级，其具有很高的输入阻抗。
对图1所示电路分析可知，当开关S1、S2位于N端，构成电压串联负反馈放大器。
差分_共射负反馈放大电路的理论计算与仿真_GAOQS
收稿日期!"##$%&#%"&基金项目!安徽省教育厅教研项目’"##()*+,-(&./淮北煤炭师范学院资助项目’重点!)*#$&&&0"##123140)*#$""1.作者简介!杨一军’&$53%.0男0浙江宁波人0教授0研究方向!电子技术6第7&卷第&期淮北煤炭师范学院学报’自然科学版.89:67&;96&"#&#年7月<9=>?@:9A B=@CDEC F9@:G?H=IJ>*KE@LME>I F9::ENE ’;@J=>@:OLCE?LE .P@>6"#&#差分%共射负反馈放大电路的理论计算与仿真杨一军&0陈得宝&0毛培"0李峥&’&6淮北煤炭师范学院物理与电子信息学院0安徽淮北"75###/"6上海海事大学信息工程学院0上海"##&75.摘要!构建直接耦合差分%共射电压串联负反馈放大电路0采用多级放大器的分析方法0对其进行理论计算以及仿真分析6在合理的近似处理下0静态工作点的理论计算与QRS 软件对各点电位的直流仿真结果基本一致/开环和闭环放大倍数的理论计算与仿真相对误差分别为#6("T 和#6"(T 0验证了负反馈放大电路中的基本关系式!"U !V ’&W !#.6关键词!差分%共射负反馈/理论计算/仿真中图分类号!KP &7文献标识码!X 文章编号!&31"%1&11’"#&#.#&%##&$%#7电路中引入负反馈后0尽管放大倍数下降0但改善放大器的性能指标0使得人们在放大电路设计中几乎无一不引入负反馈6在深度负反馈条件下0通常采用近似计算0但条件不满足时0为解决误差较大0常采用方框图分析法6近年来有关负反馈放大电路分析的报道不断出现2&%"40引起人们的关注6但对差分%共射负反馈放大电路的方框图分析开、闭环间关系的报道未见到6本文对所构建的差分%共射电压串联负反馈放大电路的直流静态工作点、开环增益和闭环增益0采用多级放大器的分析方法进行理论计算0结果与仿真一致0验证了负反馈放大电路中的基本关系6&电路的基本构成负反馈放大电路如图&所示0输入端是单端输入、单端输出结构的差分电路0输出为共射组态0级间采用直接耦合方式0用大电阻Y D7实现电平移动0构成差分%共射电压串联负反馈放大电路6根据瞬时极性法0判别为负反馈/反馈信号取样于电压0为电压反馈/反馈信号与输入信号在输入端以电压叠加而构成净信号0是串联反馈6当电键O&、O"’联动电键.接X 点0电路为反馈放大电路/接S 点则是考虑反馈网络负载效应后的基本放大器6图&差分%共射电压串联负反馈放大电路^_^!"淮北煤炭师范学院学报#自然科学版$!"%"年!理论计算2.1静态工作点略去!"!与!"!5!#间差别&认为差分放大器的输入端对称&’%、’!两管静态工作电流$(%、$(!相等&当%&交流对地时&不计!"%上电压降&有$’%)$’!)%!#*"+,-%!$./%"0!)"+12134()%)(55*!*%#$)%-$+6$略去$+6分流影响&可得()%)%!.*%!0!7"+12134)1+!!.+由电路知&(+6)"+,.&在!"6上有8+1!.电压降+考虑到!"6是个大电阻&!6"4电流可以在其上产生8+2.电压降&显然该电流就是’6管基极电流$+6&满足$+699$)%条件&有$!*%)$)%-$+68$)%+在软件中&设置三个晶体管交流电流放大系数相同&!%)!!)!6)!)1"&略去交、直流!差别&由晶体管电流关系可得$)6)!$+6)%+%634进一步计算可得()6&具体结果见表%+表%理论与仿真一览表(’%/.()%/.(+6/.()6/.,%%,%%-,%%#理论计算*"+,1+!!"+,2+6182+:18"+:"%8+1%仿真结果*"+,2:261+%,,%"+,,22;2+8::882+1,8"+1,%8+112.2开环增益根据静态电流的计算$’%)"+12134&$+6)#1+!!*"+,$/!"6)!!+2"4&可得’%、’!管射极交流电阻."</%、."</6分别为."</%)#%-!$./)#%-!$(0/$’)1%7!2/"+121)!+68,0!."</6)1"7!23./%+%634)%+%1"0!考虑到.""<一般为几十欧姆=6>&略去其影响&则差分放大电路开环电压放大倍数,%%%表达式为,%%%)*%!!!*%5!&!!"%1."</%#%$其中!&!是差分放大器的负载电阻&也就是共射放大电路的输入电阻&!&!)!"6-."</&可近似认为是!""0!+第二级放大倍数为,%%!)2!!*65!35!#1!"()!!"61."</6#!$总放大倍数为,%%),%%%·,%%!)*%!!!*%5!&4!"%1."</·2!!*65!35!#1!"()!!"61."</6代入数值计算可得,%%)82+:1+2.3闭环增益由电路不难得到反馈系数5%%)!"!/#!#-!"!$&则闭环增益为,%%#),%%%-5%%,%%)%8+1%+2.4讨论!+8+%增益的提高由计算过程知&第二级增益小于%&这主要是!"6电阻较大造成的+减小该电阻可以提高放大倍数&但过小易造成’6管进入饱和区&改用?@?管可以较好解决级间电平配置和增益提高的问题=8>+!+8+!源增益源增益可以利用公式^_^第!期杨一军等：差分"共射负反馈放大电路的理论计算与仿真#!!""#$$%!$#&$%!!""!%&’计算%其中$%!$#%$’!((’))!’*这从另外一个侧面说明差分放大电路输入电阻为#%$’!((’))!’’+也可以将公式%!’分母#%$’!((’))!’用$#(#%$’!((’))!’替换得到*具体计算结果见表!,&仿真分析启动仿真可得开环与闭环状态下的输入、输出电压*做输出电压、输入电压的比*分别得到开环和闭环增益*具体结果见表!*与理论计算分别有-,.#/和-,#./的相对误差*其原因有!’方框图分析法略去了网络的直通效应*本身存在误差012+#’理论计算中略去晶体三极管交流小电阻(’’)*使得计算增益时产生误差+&’静态工作点计算时*软件中理想三极管导通电压345"-,63*以及其它一些近似处理造成的误差+7’数值计算时对有效数字保留的取舍也会带来的误差,改变电路参数*开环和闭环增益随之改变*对变化量计算后可以得到稳定性得以提高%!(!""*""’的结论+也可以考察输入、输出电阻在引入负反馈后的变化+以及改变反馈系数*使之满足深度负反馈条件*做近似处理的讨论*此处不再赘述,7结论利用89:仿真软件*对差分"共射电压串联负反馈放大电路进行了理论计算与仿真分析,结果表明;近似处理条件下静态工作点的理论计算与直流仿真各点电位基本一致+开环和闭环放大倍数的理论计算分别是7<,=1、!7,1!*与仿真所得7<,16、!7,11的开环与闭环增益*分别有-,.#/和-,#./的相对误差*就工程计算而言是一个非常漂亮的结果*验证了负反馈放大电路中的基本关系式!+$!>%!(!*’,参考文献;0!2艾永乐*李端,反馈判断及负反馈性能仿真探讨0?2,北京电子科技学院学报*#--.*!<%#’;#&"#10#2杨一军*王欣,基于89:的负反馈放大电路的方框图分析0?2,电气电子教学学报*#--6*#=%<’;#7"#<0&2谢嘉奎,电子线路%线性部分’0@2,7版,北京;高等教育出版社*!===,072童诗白*华成英,模拟电子技术基础0@2,&版,北京;高等教育出版社*#--!,012谢嘉奎,电子线路%线性部分’0@2,&版,北京;高等教育出版社*!=..,!"#$%#&’()*+(,+*&’$-*-./’0,+*&’$-1$%2’11#%#-&’*+3($00$-40’&&#%506+’17)’%(,’&8’&"9#:*&’;#<##.=*(>ABCD AEFGH5!*IJ8C KLFMN4!*@BO PLE#*QR STL5U!%!,,-.//0/+1.2#%-#34560)-7(/4%-84+/(937%/4:;<3%’)%=/30845<#7(2>)3-.)(#=/00)?):@ABCCC:;<3%’)%:!4.<%:=.%43+#,84+/(937%/464?%4))(%4?=/00)?)%4,.34?.3%D3(%7%9)E4%")(#%72:@CCFAB:,.34?.3%:=.%43’5=?&%*(&@VTL WEXLYZ Y4H[\LW WE]]LXL5ZEN\FY4^^45L^EZZLX N^[\E]_YEXYHEZ‘EZT aLXELa5LUNZEbL]LLWMNYc4]b4\ZNUL Ea WLaEU5LW*N5W ZTL N5N\_ZEYN\^LZT4W]4X[4\_FaZNUL N^[\E]ELX Ea NW4[ZLW Z4ZTL4XLZEY YN\YH\NZE5U N5W aE^H\NZE5U ZTL YEXYHEZ,9EZT N[[X4dE^NZL WLN\E5U‘EZT ZTL YEXYHEZ45N XLNa45NM\L Y45WEZE45*ZTL ZTL4XLZEY bN\HLa4]aZNZEY ‘4XcE5U[4E5Z NXL N\^4aZ aE^E\NX Z4ZTL WEXLYZ YHXXL5Z aE^H\NZE5U XLaH\Za]4X b4\ZNUL E5LbLX_[4E5Z4]ZTL YEXYHEZ ‘EZT89:a4]Z‘NXL*VTL XL\NZEbL LXX4Xa MLZ‘LL5ZTL4XLZEY bN\HLa N5W aE^H\NZE454]4[L5\44[N5W Y\4aL\44[ ^NU5E]EYNZE45ZE^La NXL-,.#/N5W-,#./*N5W ZTL MNaEY XL\NZEbL]4X^H\N!+$!>%!(!*’E55LUNZEbL]LLWMNYc N^[\_YEXYHEZ Ea bN\EWNZLW,A#78$%.?@WE]]LXL5ZEN\FY4^^45L^EZZLX‘EZT5LUNZEbL]LLWMNYc+ZTL4XLZEY YN\YH\NZE45+aE^H\NZE45^_^。
基于Multism的电流串联负反馈放大电路仿真分析
成绩评定表课程设计任务书目录1 课程设计的目的与作用 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2作用 (1)2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1设计任务 (1)2.2 Multisim软件环境介绍 (1)3 电流串联负反馈放大电路原理分析及仿真图 (2)3.1 原理分析 (2)3.2 基于Multisim建立仿真电路模型 (3)4 理论分析及计算 (4)4.1静态理论分析 (4)4.2 动态理论分析 (4)5 仿真结果分析 (4)5.1 直流工作点分析 (4)5.2 示波器波形图 (5)5.3 闭环电压放大倍数分析 (5)6 设计总结和体会 (6)7 参考文献 (7)1 课程设计的目的与作用1.1课程设计的目的根据设计要求完成对电流串联负反馈放大电路的设计，进一步加强对模拟电子技术的理解。
了解电流串联负反馈放大电路的工作原理，掌握外围电路设计与放大倍数的测试方法。
1.2作用有助于加深我们对模拟电子技术的理解，我们在课堂上学的都是基础理论知识，对于如何用软件来仿真描述所学知识还是有一定难度，通过课程设计我们可以真正理解其内涵。
有利于我们逻辑思维的锻炼，课程设计能直接有效地训练学生的创新思维，培养分析问题，解决问题能力。
有利于培养严谨认真的学习态度。
2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1设计任务1)采用multisim 仿真软件建立电路模型；2)对电路进行理论分析、计算；3)在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图；4)撰写课程设计报告。
2.2 Multisim软件环境介绍Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim 提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
差分运放电流串联负反馈的理论计算与仿真分析
差分一运放电流串联负反馈的理论计算与仿真分析摘要构建了直接耦合方式下的差分一运放电流串联负反馈放大电路，根据多级放大器增益的计算方法，计算了基本放大器的电压增益，进而得互导增益。
另外采用微变等效电路方法，求解电路方程得到了反馈放大器的互导增益，两者满足负反馈放大电路中的基本关系。
同时，启用仿真软件EWB，基本放大器和反馈放大器的仿真结果与理论计算一致。
关键词负反馈；差分一运放放大电路；EWB1 引言伴随计算仿真技术迅速发展，可将实际电子元器件采用理想模型替代，这极大方便了电路分析和设计。
采用方框图分析法，可以解决不满足深度负反馈条件下的负反馈放大电路，但有些文献在讨论时疏忽了反馈网络的负载效应，易造成误解。
近年来经常出现一些使用仿真软件对负反馈放大器讨论，收到很好效果的报道，引起了人们普遍关注。
本文设计了直接耦合差分一运放电流串联负反馈放大电路，理论计算下的基本放大器的互导增益与微变等效电路计算下的反馈放大器的互导增益满足反馈放大器中的基本关系式，与EWB5．0开、闭环环境下的仿真结果一致。
2理论计算与仿真 2．1电路由差分电路和运算放大电路组合而成的直接耦合多级放大电路如图1所示，键S 位于N 处，构成电流串联负反馈放大器。
位于M 处，是考虑反馈网络负载效应后的基本放大器。
2．2理论计算 (1)基本放大器互导增益对于基本放大器，将单端输入差分放大器输入 端对地短路，考虑到差分电路的对称性，略去1b R(令12bb b RRR ==)电阻压降，可得1T、2T两管静态电流1E I、2E I1210.712·0.471212E E V Vm A k II-+===Ω根据软件中所设置100β=，有'1'21(1)/5.575b e b e E Tk V r rIβ==+=Ω，其远大于一般为几十欧的[5]'b b r，略去'b br 有'beb err≈。
实验七全差分运放的仿真方法
◦ 随着频率的上升，A0会开始下降，A0下降至0dB时的频率即为 GBW；
相位裕度：
◦ 为保证运放工作的稳定性，当增益下降到0dB时，相位的移动应小 于180度，一般取余量应大于60度，即相位的移动应小于120度；
仿真开环增益的电路如下页所示。
V1为幅度为1，相位为0的交流信号。E0与E1为两个压控电压源 （VCVS），其增益分别为0.5与-0.5。e1 net9 net5 VCVS net7 net16 -0.5 .option acout=0
对I2进行AC分析。Voutp的幅相频特性，即为输出阻抗的幅相频特性。
转换速率：表示大信号工作时运放性能的一个重要参数，是运放输出 电压对时间的变化率。
图中，运放构成单位增益的反相放大器，输入端的V3为PWL，用于施 加差分输入电压。
注意：实际的运放指标仿真，要带上实际应用中所要连接 的的等效负载。
有兴趣的同学可以推导一下CMRR和PSRR仿真电路的测量 原理。
.probe vdb(Vop,Von) vp(Vop,Von)
V2取幅度为1V且偏置于V0上的交流电压源。对电路进行AC分析。 CMRR的值为: CMRR的幅值为=Vdb(Vop,Von)-Vdb(Vop) CMRR的相角为=Vp(Vop,Von)-Vp(Vop)
定义：PSRR可用下式表示： PSRR=20log[Av/(dVout/dVcc)]
1、了解和掌握全差分运放的各项指标的仿真方法。仿真结果。
Vdd = 3.3V 提示：进行仿真之前，对该基本运放进行直流扫描，确定工作点。
通过开环增益的仿真，我们将获得以下运放参数。
开环增益：
◦ 低频工作时(<200Hz)，运放开环放大倍数；
差分放大电路仿真分析报告
差分放大电路仿真分析差分放大电路是集成运算放大器的主要单元电路之一，它具有很强的抑制零点漂移的能力。
作为集成运算放大器的输入级，差分放大电路几乎完全决定着集成运算放大器的差模输入特性、共模抑制特性、输入失调特性和噪声特性。
差分放大电路经由两个参数完全相同的晶体管组成，电路结构对称。
电路具有两个输入端和两个输出端，因此差分放大电路具有四种形式：单端输入单端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出以及双端输入双端输出。
实验内容：一、理想差分放大电路1、绘制电路图启动Capture CIS程序，新建工程，利用Capture CIS绘图软件，绘制如下的电路原理图。
双击正弦电压源VS^图标，在弹出的窗口中设置AC为10mV DC为0V, VOFF 为0, VAMP齿10m VFREQIkHzVS-的设置除AC为-10mV外，其余均与VS+R］。
Rs2*---------------------\CFF= 0FREQ = 1kHz—-12V2、直流工作点分析选择Spice | New Simulation Profile 功能选项或单击旦按钮，打开NewSimulation 对话框，在Name文本框中输入Bias，单击Create 按钮，弹出Simulation Settings-Bias 对话框，设置如下：保存设置，启动PSpice A/D仿真程序，调出PSpice A/D窗口，可以在PSpice A/D 窗口中选择View | OutPut Filse 功能菜单选项，查看输出文件。
翰入贸单文件，志…INCLUDING ***** source EX053O_CL OUT! 1100633 M00714 Q2N22220^C4 N00714 H01090 1101193 Q2N22190~02 0UT2 iI00931 W00714 Q2N2222R[Rcl 0UT1 N00633 3kR[Rc2 0UT2 N00833 3kR[R已N01246 W011B3 ikV-Va+ M00595 0 DC 0.5638V AC 10117+5IN 0 IO H V IkHs 000R_R2 N01246 IJ01217 2kR[R时M00633 N00595 100V^VS-M00960 0 DC 0.5638V AC -LCmV+SIM 0lOnV IkHa 000R_Rs2 H00960 N00931 100VZV2 ND1246 0 -127R[RL N01D90 0 10kV^Vl N00333 0 12VQ Z03N01090 N01090 M01217 Q2N2219晶体管的模型爵数：1Q2N2222 Q2N2219NPN NPN13L4.34D000E-L5 14.340000E-15BF255.9 255.3NF11VAF74*0374.33IKF.2S47 . 2647ISE14.340000E-15 L4.340000E-15NE1,3071,307BR6,092 6.092NR111010RC 11CJE 22.010000E-1222.ai0C00E-12HJE.377.377CJC7.306000E-U 7.306000E-12MJC .3416.3416TF4L1.100000E-L2 411.1DOOOOC-12XTF 33VTF 1.7 1.7ITF.6MTR 46.910000E-0946.910CD0E-O9XTB 1.5 1.5CN 2.422*42.87.37D n冬个节点电压:NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE (otrnj9.2426(01JT2)9.2426(KaoS9S) .5638 (N00633J.5632 (N00714) -.0776 (100833)12.0000(N00931) , 5632(N00960) , 5638 (N01090) *9.4010 (N0L168)-10.1400 (JT01217) -10.1250 (IT01246) -12.0000电旗工作请况：VOLTAGE SOURCE CURREHTSNAJE CURRENTV_V3+ -5..S74E-06V^Vs- -5. 574E-05V~V2 2.798E-03V^Vl -1.B38E-03总功耗，TOTAL POWER DISSIPATION S.S6E-02 WATTSm宣E1T BIPOLAR JUNCTION TRA1J5IST0R5各民体管的工作点：NAME Q_Q1Q_Q4 Q_Q2 Q_Q3MODEL Q2N2222 Q2W2219Q2N2222 Q2N2219IB 5.67E-D6 l*06E-05 5.67E-06 6.34EF6IC 9.19E-04 1.8SE-03 9.19E-04 9.31E-04VBE 6.41E-016,59E-Q1 6.41E-01 6,4^E-Q1VBC-e.60E+OO -9,40E+00-9.60E+OO 0,OOE+OOVCE9.33E+皿 1.01E+01 9.32E+00 6.44E-01BETADC 1.62E+02 1.74E+02 1.62E+02 1.47E+02GH 3.54E-02 7.11E-02 3.54E-02 3.59E-02RPI 5.DTE+Q3 2*68E+03 5.07E+03 4.53E+03PX1,OOE+Ol 1.ODE+01 1.OOE+Ol L.OOE+OlRO 9.0QE+04 4,51E+Q4 9.0OE+04 7,95E+O4CEE 5.O0E-11 6,60E-ll 5.O0E-11 5.L1E-11CBC 3.OBE-12 3,OOE-12 3.0SE-12 7.31E-12CJS o.ooE+ao O.OOE+OO 0.OOE+OO0.OOE+OOBETAAC l.SOE+02 l*91E+02 1.SOE+02 1.62E+02CBX/CBX2O.OOE+OO O.OOE+OO 0.OOE+OO O.OOE+OOFT/FT2 l,D5E+06 L.64E+08 1.0SE+D69.78E+07作电压与电流值，如下图:3、双端输入是的基本特性上面的电路是双端输入的形式，可以利用上面的电路来分析双端输入时的电路特性。
差分-共基负反馈放大器的理论计算与微变等效电路仿真
第４ 期
＝ 一
杨一军等 ： 差分一 共基 负反馈放 大器的理论计算与微 变等效 电路仿真
ｌ ｆ ｌ Ｒ ｃ ｌ ［ ／ Ｒ ｉ ２
３ １
（ ２ ）
ｂ
ａ闭环
ｂ开环
图 １ 差 分一 共基 电流并联 负反馈 放大器
其中 。 ＝ ｒ ｂ ｂ ｌ ＋ （ １ ） ｘ ２ ６ ｍ Ｖ 。 是Ｔ 。 管基射间等效交流电阻（ ． 是基区体 电阻） ． 兄 ： 是第二级放大器输入 电 阻， 也是共基电路的输入 电阻 ， 可表示为
— — — — — 广 — — — 一
— — — —
则开 环 电流 增益 可表 示 为
Ａ “ ｉ ： （ 尺
Ｔ
Ｒ Ｉ ／ Ｒ ＋ ｆ ）
（ ５ ）
其中Ｒ ＝ ２ （ ｒ ｂ 。 ＋ 风 ） 是 放 大器 的输 入 电阻 ．根据 反馈 放 大器 中基 本关 系
Ａ ｉ ｆ ｍ ６ ）
路与反馈放大器两种 电路 的仿真结果基本一致 ， 说明方法的正确性． 关键词 ： 电流增益 ； 负反馈 ； 差分一 共基放大电路
中图分 类号 ： Ｔ Ｍ １ ３ ； Ｔ Ｍ ３ ９ １ ． ９ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ０ ９ ５ — ０ ６ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ３ ０ — ０ ４
得 管发射极电流 ＝ （ 一 ， ） ／ Ｒ ． 一 ， 【 ＿ ．
１ ． ２ 电流 增益
（ １ ）
其中 ＝ ０ ． ７ Ｖ， 是三极管导通电压． 考虑到Ｔ 管集 电极 电位 。 ＝ Ｉ ／ Ｂ ＋ （ 是稳压二极管稳压值） ， 可计算
在单端同相输 出条件下 ， 由差分电路组成的第一级电压增益为
负反馈放大电路的仿真分析与理论计算
由表 可 以清楚地看到 ， ２ 开环增益与闭环增益
满 足基 本关 系式
式 中 Ａ 为变 化前 的放 大倍 数 ， 为 变化 后 的放 大倍 Ａ 数 。改 变 Ｒ。 由 ２０Ｄ － ９ｋ ， 真结 果 为 （ ０ｋ －－ ５￣）仿 ， １
一
１
，
一 １ ３ ６ ｍＶ ， ｒ一 １ ｍＶ ， ６ ． ， 一 ６ ．４ ２ ６ ｍＶ
２ １ 开 环 与 闭 环 测 试 ．
反 馈 电压
表 １ 。
以 及 闭 环 输 出 电压
， 体 结 果 见 具
改变两个开关 的上 、 下位置 ， 以测得开环输 可
入 电压 、 环 输 出 电压 、 环 输 入 电 压 、 开 闭
根据反馈放大器 中的一些定义 。
［ 收稿 日期］２ Ｏ 一ｏ —１ Ｏ８ ６ ｏ ［ 基金项 目］安徽省教育厅资助项 目（０ ７ ｘ ３ ８ ， ２ ０ｊ ＿ ０ ）淮北煤炭师范学院 ２ ０ 教研项 目 ｙｍ ０８ ［ 第一作者简介］杨一军 （９ ６ ， ， １ ５ 一） 男 浙江宁波人 ， 北煤炭师范学 院物理 系教授 ， 淮 研究方向 ： 电子技术。
［ 关键词］ 负反馈 ； 图； 方框 仿真
［ 中图分类号］Ｔ １． Ｎ７ ０ ２ １ 引 言 ［ 文献标识码］Ａ ［ 文章编号］１ ７—２ ３ ２ ０ ） ６０ ３ —３ ６４２ ７ （ ０ ８０ —０ ５０
算 ， 结果 与仿 真一致 ， 明 了负反馈 放大 电路 中开 其 说 环与 闭环 间 的一 些相 互关 系 的正确性 。
一 ， 、 ／ 电压反 馈系数 ＝ ／ 反馈 深度 （ ＝ ＝ １
＋Ａ ） 以及 Ａ —Ａ ／ １ Ｆ ， ｆ （ ＋Ａ ） 对表 １中 Ｆ ，
负反馈放大电路的设计与仿真实验报告-V1
负反馈放大电路的设计与仿真实验报告-V1【正文】负反馈放大电路的设计与仿真实验报告一、引言负反馈是现代电子学中常用的一种技术手段，可用于提高放大电路的稳定性、增加带宽、降低失真等。
本实验旨在通过设计和仿真一个负反馈放大电路，比较其与未加负反馈的放大电路的性能差异，并验证负反馈对电路的改善作用。
二、设计与仿真1.设计要求本实验设计的放大电路要求如下：①输入阻抗大于10kΩ；②输出阻抗小于1kΩ；③增益要求10倍左右；④带宽大于10kHz。
2.电路设计本实验采用非反相输入的共射极放大电路（图1），电路由电压放大和电流放大两部分构成。
图1 非反相输入共射极放大电路其中，Vi为输入信号，C1为耦合电容，R1为输入电阻，R2为电路的DC偏压电阻，Q1为NPN晶体管，Rc为集电极负载电阻，C2为旁路电容，Re为发射极电阻，VCC为电源电压，RL为输出负载电阻。
为了实现负反馈，本实验在放大电路中串联了一个反馈电阻Rf（图2）。
图2 负反馈放大电路3.电路仿真为了验证电路设计的正确性，本实验通过仿真软件Multisim对放大电路进行仿真。
结果显示，电路有很好的放大效果，输入输出波形相位相同，且波形幅值增益约为10倍。
经过仿真后，输出信号稳定，未出现失真等问题。
三、实验结果为了验证负反馈对电路的改善作用，本实验对比了带负反馈和不带负反馈两种放大电路的性能差异。
实验结果如下：1.带负反馈电路性能带入一个2V的正弦信号作为输入信号，测量输入电阻、输出电压、输出阻抗及增益等参数，结果如下：输入电阻：17.5kΩ输出电压：19.5V输出阻抗：751Ω增益：9.752.不带负反馈电路性能带入一个2V的正弦信号作为输入信号，测量输入电阻、输出电压、输出阻抗及增益等参数，结果如下：输入电阻：16.8kΩ输出电压：10.2V输出阻抗：3.04kΩ增益：5.1通过以上测量参数可知，带负反馈电路与不带负反馈电路相比，具有更高的增益、更低的输出阻抗和更好的稳定性。
差分-运放电流并联负反馈的理论计算与仿真分析
图 ｌ 差分 一 运放 电流并联负反馈 放大 电路
２ 理论计算 与仿真
２１ 电路 ．
由差 分 电路 和 运算 放 大 电路 组 合 而成 的多 级放 大 电路 如 图 １ 示 ， 断可 知 ｓ键位 于 Ｍ 处 ， 成 电流 所 判 构 并联 负反馈 放 大器 ． 于 Ｎ处 ， 位 是考 虑 反馈 网络 负载效 应后 的基本 放 大器 ．
第 ３ 卷 第 ３期 １ ２ ０ ９月 １ ０年
淮北 煤炭 师范 学院 学报 （ 自然 科学 版 ） Ｊｕ ａ ｏ ｕ ｉｅ Ｃ ａ Ｉｄ ｓ ｙＴ ａｈ ｒ Ｃ ｌ ｇ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅ ｏ ｒ ｌ ｆＨ ａｂｉ ｏｌ ｎ ｕ ｔ ｅｃ ｅｓ ｏｌ ｅ（ ａ ａ Ｓ ｉ ｃ ） ｎ ｒ ｅ ｕ ｅ
根 据软件 中设 置 晶体管 为 １０ 有 ：（ ） ａ Ｅ＝６９６ ｋ 远 大于 ， ０， １＋ Ｖ／Ｉ ， １ ．６ Ｑ， 略去其 影 响 （ 一般 为几 十 欧 ）又（ ＋ ，远 大于 ｒ 其对 输入 电阻影 响可略 去， 以求得 差分放 大 电路 电压 增益 Ａ ． 品 ） ｂ ， ， 可 为
用 Ｉ＝（ 一 ） Ｒ ｈ） ｉ ／（ ｂ＋ｒ。以及 Ｉ＝（ ３ ４ ／ 计 算 得 出 Ａｆ ２ ． ， 我们 先计 算 基本 放 大 ， ｏ 一Ｒ Ｖ／Ｒ 一Ｖ ） Ｒ ， ｉ ２ １与 ：１ 器 电流增 益， 代人 公式 （ ） 求 的反 馈放大 器 电流 增益 Ａｆ ２ ． 常接近 ． 再 １所 ｉ ０ ２非 ＝１
．
＆ 一一一
； （ ＋ １ Ｒ ＋ ／ ｆ 一 。 Ｒ ）（ Ｌ ３／ ）
代人 相关数据 Ａ ： ０ ． ｉ ２０
（） ２ 闭环 增益 由电路 知， 反馈 系数 ＝Ｒ ／ 风 ＋尺 ）代 人基本 公式 ，（ ，，
差分—共集负反馈放大电路的理论计算与仿真分析
差分—共集负反馈放大电路的理论计算与仿真分析杨一军;陈得宝;曲惠勤;张勇【摘要】构建了直接耦合方式下的差分-共集电压负反馈放大电路,在输入变化量采用直流差分形式的基础上,运行EWB仿真软件,结果表明:按定义所得开环和闭环互阻增益满足反馈中的基本关系式.在合理的近似下,计算了静态电流.根据多级放大器的增益和增益间转换关系,理论上计算了开环互阻增益.同时用微变等效电路方法,得到反馈放大器的互阻增益,两者也满足反馈中的基本关系.另外仿真与理论计算对应的互阻增益彼此间很接近,最大相对误差不超过1.02％,说明它们的一致性.【期刊名称】《合肥师范学院学报》【年(卷),期】2012(030)006【总页数】3页(P29-31)【关键词】负反馈;差分—运放放大电路;EWB【作者】杨一军;陈得宝;曲惠勤;张勇【作者单位】淮北师范大学物理与电子信息学院,安徽淮北235000;淮北师范大学物理与电子信息学院,安徽淮北235000;合肥师范学院学报编辑部,安徽合肥230061;淮北师范大学物理与电子信息学院,安徽淮北235000【正文语种】中文【中图分类】TN7211 引言差分－共集电压并联负反馈放大电路是一类优良的互阻放大器，其输入电阻低，输出电阻高，适用于高内阻信号源，大电阻负载场合。
直接耦合方式下差分电路的突出优点是抑制共模信号。
近年来差分－共射、差分－运放负反馈放大电路屡见报道，引起人们的关注［1，2］，然而差分－共集电路结构尚未见到。
本文设计了直接耦合方式下的差分－共集电压并联负反馈放大电路，以直流差分信号作为输入变化量，以单端输入、输出方式在EWB环境下对电路仿真，按定义得到开、闭环互阻增益，其满足反馈放大器中的基本关系式。
理论计算的开环采用先求电压增益，再转换为互阻增益的方法；闭环则采用微变等效电路。
结果表明，仿真与理论计算一致。
图1 差分－共集电压并联负反馈放大电路2 仿真2.1 电路由差分放大器和共集放大器级联组合而成的直接耦合多级放大电路如图1所示。
实验二、差分放大电路仿真实验
实验二、差分放大电路仿真实验一、实验目的：（1）通过使用Multisim来仿真电路，测试差分放大电路的静态工作点、差模电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
（2）加深对差分放大电路工作原理的理解。
（3）通过仿真，体会差分放大电路对温漂的抑制作用。
二、计算机仿真实验内容：图1 仿真电路（1）利用仿真软件建立如图1所示的带恒流源的差分放大电路。
（2）请对该电路进行直流工作点分析。
表1差分电路静态工作点理论计算和实际测量值比较（3）请利用软件提供的电流表测出电流源提供给差放的静态工作电流。
（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入、输出电阻。
（5）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的单端出、双端输出差模电压放大倍数。
（6）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的共模输入、单端输出共模电压放大倍数。
（7）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。
（8）请利用温度扫描功能给出工作温度从25℃变化到100℃时，节点6的输出波形的变化，最大输出电压偏差以及变化比例。
三、实验报告要求：（1）根据直流工作点分析的结果，说明该电路的工作状态。
（2）请画出测量电流源提供给差放的静态工作电流时，电流表在电路中的接法，并说明电流表的各项参数设置。
（3）详细说明测量输入、输出电阻的方法（操作步骤），并给出其值。
（4）详细说明测量差模放大倍数的方法（操作步骤），并给出其值。
（5）详细说明测量共模放大倍数的方法（操作步骤），并给出其值。
（6）详细说明测量幅频、相频特性曲线的方法（操作步骤），并分别画出幅频、相频特性曲线。
（7）工作温度从25℃变化到100℃时，节点6的输出波形的变化，最大输出电压偏差以及变化率。
（8）请分析并总结仿真结论与体会。
四、思考题1、在信号源、负载等电路参数相同的情况下，普通放大电路如图2所示和差分放大电路的“温度漂移”特性对比。
图2 仿真电路2、将单端输出接法改为双端输出接法，电压放大倍数和共模抑制比的变化。
差分-运放电压串联负反馈的理论计算与仿真分析
差分-运放电压串联负反馈的理论计算与仿真分析作者：方振国,杨一军,陈得宝,李素文,毛培来源：《现代电子技术》2010年第22期摘要:设计了直接耦合方式下的差分-运放电压串联负反馈放大电路,根据多级放大器增益的计算方法,采用方框图分析方法,计算出基本放大器的电压增益。
另外,对所构建差分-运放电路,采用微变等效电路方法,经计算节点电压,进而得到反馈放大器的电压增益,两者满足负反馈放大电路中的基本关系。
同时,启用仿真软件EWB,分别对基本放大器和反馈放大器做仿真分析,结果与理论计算一致,说明方框图分析法在分析反馈放大器中的应用是正确的。
关键词:负反馈; 差分-运放放大电路; EWB; 方框图分析法中图分类号:TN721-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)22-0001-02Theoretical Calculation and Simulation Analysis of Series NegativeFeedback of Differential-operational Amplifier VoltageFANG Zhen-guo1, YANG Yi-jun1, CHEN De-bao1, LI Su-wen1, MAO Pei2(1. School of Physics and Electrical Information, Huaibei Normal University, Huaibei 235000, China;2. College of Information Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 200135, China)Abstract: A series negative feedback amplifying circuit of the differential op-amp voltage under the direct coupled modes is designed. The voltage gain of basic amplifier is calculated with graphic methods according to the calculating method for a multistage amplifier. Moreover, the voltage gain of a feedback amplifier is also derived by solving the node equations of small-signal equivalent circuit. The results show that the basic relationship of a negative feedback amplifier circuit is satisfied in the two methods. Furthermore, the basic amplifier voltage gain and the feedback amplifier gain are simulated with EWB software. The results indicate that they are same as the theoretical values. The effectiveness of graphic methods applied to feedback amplifier is proved.Keywords: negative feedback; differential-operational amplifying circuit; EWB; graphic methods收稿日期:2010-06-29基金项目:安徽省教育厅重点资助项目(20100508);淮北师范大学资助项目(jy09111,jy09227,jy10233)计算机仿真技术的迅速发展,给电路中各种元器件提供了理想化模型,为电路的分析设计带来了极大的便利。
差分电路计算公式与仿真波形
差分电路计算公式与仿真波形差分电路计算公式与仿真波形一. 实验目的:1．掌握差分放大电路的基本概念；2．了解零漂差生的原理与抑制零漂的方法；3．掌握差分放大电路的基本测试方法。
二. 实验原理:1. 由运放构成的高阻抗差分放大电路图为高输入阻抗差分放大器,应用十分广泛.从仪器测量放大器,到特种测量放大器,几乎都能见到其踪迹。
从图中可以看到A1、A2两个同相运放电路构成输入级，在与差分放大器A3串联组成三运放差分防大电路。
电路中有关电阻保持严格对称,具有以下几个优点: (1)A1和A2提高了差模信号与共模信号之比,即提高了信噪比;(2)在保证有关电阻严格对称的条件下,各电阻阻值的误差对该电路的共模抑制比K CMRR 没有影响;(3)电路对共模信号几乎没有放大作用,共模电压增益接近零。
因为电路中R1=R2、 R3=R4、 R5=R6 ，故可导出两级差模总增益为：35P 1p i2i1ovd R R R 2R R u u u A ???? ??+-=-=通常，第一级增益要尽量高，第二级增益一般为1~2倍，这里第一级选择100倍，第二级为1倍。
则取R3=R4=R5=R6=10K Ω,要求匹配性好，一般用金属膜精密电阻，阻值可在10K Ω~几百K Ω间选择。
则 A vd =(R P +2R 1)/R P先定R P ，通常在1K Ω~10K Ω内，这里取R P ＝1K Ω，则可由上式求得R 1=99R P /2=49.5K Ω 取标称值51K Ω。
通常R S1和R S2不要超过R P /2，这里选R S1＝R S2＝510，用于保护运放输入级。
A1和A2应选用低温飘、高K CMRR 的运放，性能一致性要好。
三. 实验内容1．搭接电路 2．静态调试要求运放各管脚在零输入时，电位正常，与估算值基本吻合。
3．动态调试根据电路给定的参数，进行高阻抗差分放大电路的输出测量。
可分为差模、共模方式输入，自拟实验测试表格，将测试结果记录在表格中。
差分放大电路仿真分析
差分放大电路仿真分析差分放大电路是一种常见的电路结构，在工业和通信领域广泛应用。
它以两个输入信号进行放大，并输出差分信号的电路。
在实际应用中，差分放大电路的性能稳定性和放大倍数都是非常重要的影响因素。
因此，进行差分放大电路的仿真分析，能够帮助我们更好地理解其工作原理和性能特点。
差分放大电路的基本原理是利用差分放大器放大两个输入信号的差值。
它由一个差分对和一个差分放大电路组成。
差分对是由一个电流源和两个晶体管组成的差分放大器的基本单元。
差分对通过差分放大电路将两个输入信号进行放大，并输出它们的差值。
1.差分对的静态工作点分析：在差分放大电路中，静态工作点的选择对电路的性能有着重要的影响。
通过仿真分析，可以确定差分对的电流源和晶体管的工作电流，以及选择合适的电流源和晶体管参数，以达到最佳的电路性能。
2.输入电阻和差分增益的分析：差分放大电路的输入电阻和差分增益是衡量其工作性能的重要指标。
通过仿真分析，可以获得差分放大电路的输入电阻和差分增益的数值，并比较不同参数下的性能差异。
同时，还可以通过改变差分对的电源电压、晶体管的尺寸等参数，来优化电路的输入电阻和差分增益。
3.噪声分析：噪声是影响差分放大电路性能的重要因素。
通过仿真分析，可以了解差分放大电路的噪声功率谱密度和噪声等效电荷的数值。
同时，还可以通过改变电源电压、电流源的数值等参数，来降低差分放大电路的噪声。
4.输出阻抗和共模抑制比的分析：差分放大电路的输出阻抗和共模抑制比是衡量其输出性能的重要指标。
通过仿真分析，可以获得差分放大电路的输出阻抗和共模抑制比的数值，并比较不同参数下的性能差异。
同时，还可以通过改变晶体管的尺寸和电流源的数值等参数，来优化电路的输出阻抗和共模抑制比。
总的来说，差分放大电路的仿真分析主要包括静态工作点分析、输入电阻和差分增益的分析、噪声分析以及输出阻抗和共模抑制比的分析。
通过仿真分析，可以更好地理解差分放大电路的工作原理和性能特点，并通过改进电路参数来优化电路性能，满足实际应用需求。
差分-共射负反馈放大电路的理论计算与仿真
Ｖ １ Ｖｃ一见１ ，１ ８） ｃ＝ ｃ （ ｃ ＋１３
’
略去 ３ 流影 响， 分 可得
＝１ ２Ｖ一１ Ｑ× ０ ５ ５ｍ ５ ２ ． 电路知 ， ３ ０ ７Ｖ 在 ６上有 ４ ５ ２ｋ ． ６ Ａ＝ ． ２Ｖ 由 ＝ ． ， ３ ．２
２ ０
淮北煤 炭 师范学 院学报 （ 自然科 学版 ）
２１ ０ ０年
２ 理 论 计 算
２１静态 工作点 ．
略去 尺ｚ 尺： 与 ∥母间差别， 认为差分放大器的输入端对称， ， ２ Ｔ、 两管静态工作 电流 ／ 、Ｅ相等， 饥 Ｔ Ｅ， ， 当
交 流对 地时 ， 不计 风 上电压降， 有
： ： ＝
பைடு நூலகம்
３＝ ，１３＝ １ １ ｍＡ ８， ．３
进一步 计算可得 ，具体结果见 表 １ ， ．
表 １ 理论 与 仿真 一 览表
２２ 开环增 益 ＿
根据 静 态 电流 的计算 ， ＝ ．６ Ａ ＝（．２— ． ） Ｒ Ｅ ０ ５５ ｍ ， ｌ ５２ ０ ７ ／ ＝２． Ａ 可 得 Ｔ、２ ２６ ， Ｔ 管射 极 交流 电阻 Ｉ 。 ｎ 分别 为 ＂ｌ ｂ、 ，
第 ３ 卷第 １ ｌ 期
２ ０ １ ０年 ３月
淮 北煤炭 师范 学 院学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｕ ｉｅ Ｃ ａ Ｉｄ ｓ ｙＴ ａｈ ｒ Ｃ ｌ ｇ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅ ｏｒａ ｏ ａ ｉ ｏｌ ｎ ｕｔ ｅｃ ｅｓ ｏ ｅ ｅ（ ａ ａ Ｓｉ ｃ ） Ｈ ｂ ｒ ｌ ｕ ｅ
收 藕 日期 ： ０ ９—１ ２０ ０—２ １
基金项 目： 安徽省教育厅教研项 目（０ ８ｙｍ ８ ）淮北煤炭师范学 院资助项 目（ ２０ ｊｘ ４ １； 重点：ｙ ９ １ ，０ ７６ 】ｉ０２ ７ ｊ０ １ １ ２０ ［７ ，ｙ９ ２ ） 作者简介： 杨～ 军 （９ ６一 ）男 ， 江 宁波 人 授， 究 方 向： 子 技 术 ． １５ ， 浙 教 研 电
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差分一运放电流串联负反馈的理论计算与仿真分析
摘要
构建了直接耦合方式下的差分一运放电流串联负反馈放大电路，根据多级放大器增益的计算方法，计算了基本放大器的电压增益，进而得互导增益。
另外采用微变等效电路方法，求解电路方程得到了反馈放大器的互导增益，两者满足负反馈放大电路中的基本关系。
同时，启用仿真软件EWB，基本放大器和反馈放大器的仿真结果与理论计算一致。
关键词负反馈；差分一运放放大电路；EWB
1 引言
伴随计算仿真技术迅速发展，可将实际电子元
器件采用理想模型替代，这极大方便了电路分析和
设计。
采用方框图分析法，可以解决不满足深度负
反馈条件下的负反馈放大电路，但有些文献在
讨论时疏忽了反馈网络的负载效应，易造成误解。
近年来经常出现一些使用仿真软件对负反馈放大器
讨论，收到很好效果的报道，引起了人们普遍关
注。
本文设计了直接耦合差分一运放电流串联负反
馈放大电路，理论计算下的基本放大器的互导增益
与微变等效电路计算下的反馈放大器的互导增益满
足反馈放大器中的基本关系式，与EWB5．0开、闭
环环境下的仿真结果一致。
2理论计算与仿真 2．1电路
由差分电路和运算放大电路组合而成的直接耦合多级放大
电路如图1所示，键S 位于N 处，构成电流串联负反馈放大器。
位于M 处，是考虑反馈网络负载效应后的基本放大器。
2．2理论计算 (1)基本放大器互导增益
对于基本放大器，将单端输入差分放大器输入 端对地短路，考虑到差分电路的对称性，略去1
b R
(令1
2
b
b b R
R
R =
=
)电阻压降，可得1
T
、2
T
两管静态
电流1
E I
、2
E I
1
2
10.712·0.471212E E V V
m A k I
I
-+==
=Ω
根据
软
件中所设置
100
β=，有
'1'2
1
(1)/
5.575b e b e E T
k V r r
I
β==+=Ω，其远大于一般为几十欧的[5]'b b r
，略去'b b
r 有'be
b e
r
r
≈。
又3
()f R R +远大于2
b R
，
对输入电阻影响也可略去，这样求得差分放大电路 电压增益1
v A
21(//)1·2c i v b be
R R
A R r β=+
其中2
i R 是同相输入时理想运放的输入电阻(理想运
放为无穷大)。
运放电压增益2
2
1
(1/
)
v A
R
R
=+
，则
1
2
v
v v g
A
A A =。
因输出电流3
/[//()]o L f b
o
V
I R R
R R =-++
，得互导增益
1
g A 为
2
1
13
(1/)
2()[//()]
c
g b
be
L
f
b
R R R A R r R R R
R
β
+=
+++
代入相关数据近似有157.13g mS
A =。
(2)反馈放大器互阻增益 由电路知，互阻反馈系数3
3
/()b
f
b
fr
k
R R
R
R R
=
++，代人基本
公式
1g gf
g
fr
A A
k A
=
+ （1） ，得反馈放大器互导增益理论值
1
36.62gf mS A
=。
2．3反馈放大器微变等效电路处理 根据微变等效电路列写节点方程，设10i
mV
V
=，用MA TLAB
编程可以求出如图2所示节点，
1
—
3各
节点电位分别是
1
2
3
6.7681, 4.0588,361.36mV mV mV V
V V
===。
进一步用3
2
3
/
3()/of f
V
R
V
V
I R =-+计算得出
2
36
.493
gf mV A
=，与我们先计算基本放大器互导增益，再代入公式(1)所求的反馈放大器互导增益136.62gf mS A =非常接近。
2．4仿真结果
在交流小信号输入时，交流电流表后2位数字 不稳定。
为克服其对数据造成的影响，我们采用了 直流差分方式。
对EWB 环境下的图1电路启动仿 真，得到基本放大器和反馈放大器输出电流(o
I 和of I )，计
算得改变量(o
I ∆和of I ∆)，求得互导增益，结果如表1所示。