仿真实验--差分电路仿真实验

仿真实验三差分电路仿真实验

一、实验目的

（1）通过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、实验平台

Multisim 10.0

三、实验原理

差放的外信号输入分差模和共模两种基本输

入状态。当外信号加到两输入端子之间，使两个输

入信号V i1、V i2的大小相等、极性相反时，称为差

模输入状态。此时，外输入信号称为差模输入信号，

以V id表示，且有:

当外信号加到两输入端子与地之间，使V i1、

V i2大小相等、极性相同时，称为共模输入状态，此

时的外输入信号称为共模输入信号，以V ic表示，

且:

当输入信号使V i1、V i2的大小不对称时，输入信号

可以看成是由差模信号Vid和共模信号V ic两部分组成，其中动态时分差模输入和共模输入两种状态。

(1)对差模输入信号的放大作用

当差模信号V id输入(共模信号V ic=0)时，差放两输入端信号大小相等、极性相反，即V i1=－V i2=V id/2,因此差动对管电流增量的大小相等、极性相反，导致两输出端对地的电压增量，即差模输出电压V od1、V od2大小相等、极性相反，此时双端输出电压V o=V od1－V od2=2V od1=V od,可见，差放能有效地放大差模输入信号。

要注意的是：差放公共射极的动态电阻R e对差模信号不起(负反馈)作用。

(2)对共模输入信号的抑制作用

当共模信号V ic输入(差模信号V id=0)时，差放两输入端信号大小相等、极性相同，即V i1=V i2=V ic,因此差动对管电流增量的大小相等、极性相同，导致两输出端对地的电压增量，即差模输出电压V oc1、V oc2大小相等、极性相同，此时双端输出电压V o=V oc1－V oc2=0,可见，差放对共模输入信号具有很强的抑制能力。

此外，在电路对称的条件下，差放具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。

四、实验内容和要求

（1）利用Multisim仿真软件设计如图所示差分放大电路；

（2）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；

（3）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；

（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的单端输出、双端输出差模电压放大倍数；（5）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；（6）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线；

（7）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；

五、实验报告要求

（3）说明测量差模放大倍数、共模放大倍数的方法，并给出其值。

（4）说明测量幅频、相频特性曲线的方法，并分别画出幅频、相频特性曲线。

（5）工作温度从25℃变化到100℃时，节点6的输出波形变化，最大输出电压偏差以及变化率。

（6）请分析并总结仿真结论与体会。

六、思考题

1、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。

2、差分放大电路较普通放大电路共模抑制比的变化。