恒流源式差分放大电路multisim仿真

题目一恒流源式差分放大电路Multisim仿真

在Multisim中构建恒流源式差分放点电路，如图1．1．1所示，其中三极管的β1=β2=β3 =50，r bb’1= r bb’2 =r bb’3=300Ω，调零电位器Rw的滑动端调在中点。

图1.1.1恒流源式差分放大仿真电路

1.1利用Multisim的直流工作点分析功能测量电路的静态工作点，结果如下：

图1.2 恒流源式差分放大电路的静态分析

可得：U CQ1=U CQ2=4.29661V (对地)

U BQ1=U BQ2= -15.40674 Mv (对地)

则I CQ1=I CQ2=（Vcc-U CQ1）/R C1=(12-4.29661)/100 mA

=0.077 mA =77μ A

1.2加上正弦输入电压，由虚拟示波器可以看到U C1与u1同相。

1.3计算分析

当Ui=10mV时，利用虚拟仪器表可测得U0=1.549V,Ii=154.496 nA，

图1.4 恒流源式差分放大电路虚拟仪器表

则A d=-U0/Ui=-1.549/10*10-3=-154.9

Ri=Ui/Ii=10/154.496*103kΩ=64.73 kΩ

在两个三极管的集电极之间接上一个负载电阻R L=100 kΩ，此时可测得U0=516.382mV。前面已测得当负载电阻开路时U0’=1.549V,则

R0=（U’0/U0-1）R L=（1549/516.384-1）*100 kΩ=199.97 kΩ

1.4 实验结论：

在三级管输出特性的恒流区，当集电极电压有一个较大的变化量ΔU CE时，集电极电流i c基本不变。此时三级管c、e之间的等效电阻r ce=Δu CE/Δi c的值很大。用恒流源三级管充当一个阻值很大的长尾电阻Re，既可在不用大电阻的条件下有效的抑制零漂，又适合集成电路制造供工艺代替大电阻的特点，因此，这种方法在集成运放中被广泛采用。

题目二电子灭鼠器的设计

2.1设计电路：

利用Protel 99SE设计一个红外线灭鼠器的电路。

2.2电路工作原理：

该电子灭鼠器由红外探测组件、电子开关、高频振荡电路、高压发生电路、声音告警电路及电源部分组成。

电子开关由晶体管V1和有关外围元件组成。

高压发生电路由场效应晶体管VF、升压变压器T2、二极管VD5与VD6等组成。

高频振荡器由IC2与有关外围元件组成，其工作频率为15KHz。

声音告警电路由晶体管V2与V3、电阻R5、电容器C4和扬声器BL等组成。IC1为主动式红外探测组件，内含编码、调制、驱动、红外发射电路及红外接收、译码、识别、解码、输出等单元电路。

接通电源后，在有效灭鼠区域内无老鼠时，IC1的输出端（CP）输出高电平，电子开关管V1截止，高频振荡器、声音警告电路和高压发生器均不工作。当有老鼠进入有效灭鼠区域内时，IC1发出的红外光被老鼠反射后，又被IC1接收并处理，使IC1的输出端变为低电平，使V1饱和导通，高频振荡器振荡工作。从IC2的3脚输出高频脉冲信号，该信号经V4放大、T2升压后，产生约15KV的脉冲高压（该电压经VD6整流后得到约20KV的直流高压）将老鼠击毙。V1导通的同时触发声音告警电路，驱动扬声器BL发出响亮的告警声。

2.3元器件选择及部分元器件具体参数：

R1-R8均选用1/4W碳膜电阻器。

C1和C2均选用耐压值为16V的电解电容器；C3和C4选用独石电容器；C5选用耐压值大于200V的高频瓷介电容器；C6选用耐压值大于25KV的高压瓷介电容器。

IC1选用LH-4型红外探测组件；IC2选用NE555时基集成电路。

T1选用5W、二次电压为9V的电源变压器；T2可使用36cm(14in)黑白电视机的一体化行输出变压器（VD6是T2内部的高压整流硅堆）。

VD1-VD4选用1N4007硅整流二极管；VD5选用耐压值大于400V的硅阻尼二极管。

V1选用S9012硅PNP型晶体管；V3选用C8500硅PNP型晶体管；V2选用S9013硅NPN型晶体管；VF选用5A、400V的单栅N沟道场效应管。

2.4检查电路原理图

2.4.1检查元器件序号

选择Protel99SE菜单栏中的Tools菜单，选取Annotate选项。在弹出的对话框中选择？Part一项，确定后，可以对于尚未标注的元器件进行标注。

但是，对于标注中重复的元器件序号，则不予以修改。因此，操作此项后必须进行手工检查。保证各元器件序号的正确性。

2.4.2电气规则测试

选择Protel99SE菜单栏中的Tools菜单，选取ERC选项。对弹出的对话框进行默认确定，得到如图2.1所示结果，证明无电气规则错误。

图2.1 电气规则测试结果图

如果结果中出现错误，应对照电路图进行核查，予以修改，保证电气规则的正确性。

2.5生成各种电路原理图报表文件

2.5.1生成网络表

选择Protel99SE菜单栏中的Design菜单，选取Create Netlist选项。对弹出的对话框进行默认确定，得到如图2.2所示结果。

图2.2 网络报表图

2.5.2生成元器件材料清单列表

图2.3 元器件材料清单列表图：

2.6 生成PCB版图

2.6.1 装入网络表

新建印制电路板编辑器。在编辑器页面下导入网络表。

2.6.2 调整元器件布局

手动调整元器件布局，避免各元器件的干扰。

2.6.3规划电气边界

选择KeepOutLayer,绘制出电气边界。

2.6.4自动布线

选择Protel 99SE菜单栏中的Auto Route菜单，选取All选项。进行布线。最后得到如附录PCB版图。

2.7 实验结论

通过循环闪光彩灯控制器的设计实验，了解循环闪光彩灯控制器的工作原理以及各个部分的相关功能。熟练掌握Protel 99SE软件的使用，遇到相关问题能够自主解决。掌握PCB版图的生成过程以及基本知识。