实验三 差分放大电路.docx

EDA ( —)模拟部分电子线路仿真实验报告实验名称： 差分放大电路名： 学 号： 班 级： 15自动化一班时 间： 2016・12・4南京理工大学紫金学院计算机系实验目的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2:13. 共模电压放大倍数为负值4. 长尾电路双端输出：I = Vee-Ube B1 2(1 +P)ReIC1 = %UCE1 = VC — VEAd = A 1 Rd — 2 R , R = 2 R 1d u 1, id i 1 o o 1单端输出：1Ad — A 1 R — 2 R , R — R 13 端输出：d 2 u1，ld " o o11Ad — - A 1 R.. — 2R ,R — R 14 端输出：d 2 u1，ld 11 o o1三．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。

差分放大电路如图所示，三极管型号为2N3439, rbb=50°4-VCCRBIJI10T 肿—::5%：：：：：：：、./.OZImVrmsIkHe2朴站鹑1）按要求连接电路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B,将结果填入表1UCE1/VUCE2/VI / uB1AIB2/ 卩 AIC1/mAIC2/mAIC3/mA卩1卩2长尾差放6.9026.90213.16613.1660.5160.516\42.62042.620恒流源差放7.0937.09312.72412.7240.5420.5421.1142.58842.588表13）差放单端输入、双端输出估算电路的电压放大倍数，写出估算 过程；令电路的输入信号峰值10mv，频率lKHz，利用示波器观察1 端口输入信号波形、3 端口及 4 端口输出信号波形，仿真分析长尾和 恒流源差放的差模放大倍数，实验结果填入填入表2，对测量结果进 行分析电压放大倍数估算过程：r = 50 + (1 + 0be)26Rl-0 (Rc // )Aud二 ~TRB1 + rbe表2长尾差放Aud恒流源差放估算值单端输出-38.643-40.156双端输出-51.524-53.541测量值单端输出-25.912-25.194双端输出-38.500-37.4674）差放单端输入、单端输出，令信号由1端口输入，输入信号峰值为 10mv, lKHz。

1.信号由3端口输出，估算电路的电压放大倍数；利用示波观察1端 口信号波形、3端口输出波形，仿真分析长尾和恒流源差放的差模放 大倍数，将实验结果填入表32.信号由4端口输出，估算电路的电压放大倍数；利用示波观察1端 口信号波形、4端口输出波形，仿真分析长尾和恒流源差放的差模放大倍数，将实验结果填入表33端输出4端输出Ad=2 AuiAd=—0 (Rc // Rl)2( Rbi + D)0 (Rc// Rl)2( RB1 + 么)表3表45）令输入信号为共模信号，峰值10mv，频率1 KHZ，仿真分析单端输出、双端输出情况下，长尾和恒流源差放的共模放大倍数，将相关参数填入表 5，对测试结果进行分析单端输入双端输出单端输入单端 输出长尾差放Auc=-5.19X10A(-10)A =-0.242uc恒流源差放Auc=-5.45X10^(-10)A =-0.005uc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*(l+B)*Re，若设ib〉0，共 模信号Icm在Re上压降Vre=2*ib*Re反馈到输入端Vb二Vbe+Vre, (Vb二 常数)使Vbe减小，因此使iB减小；对差模信号，相当输入端1加上 ib,输入端2加上ib,在Re上压降。

Vre=Re*(1+ B )*ib+Re*(1+ B )*(-ib)=0,Vb=Vbe+Vre=Vbe+0=Vbe 即没有使Vbe减小，(Vb二常数)2．共模电压放大倍数总是负值吗？为什么？不是所谓的共模信号是指两个差动放大管VT1和VT2的基极 接入幅度相同、极性相同的信号共模电压放大倍数就是接入的信号 是电压信号的放大倍数共模信号对两个管子的作用是同相的，若两 个电压信号均为正，将引起两个管子电流同量增加，而两个管子集电 极电压将同量减少，故从两个管子集电极输出的共模电压为零所以， 共模电压放大倍数为零当差动放大电路对称时，对共模信号无放大 作用，即完全抑制了共模信号3．如何增加差模输入电压的线性动态范围？抑制零点漂移4．差分放大电路具有限幅作用吗？没有差分放大电路对共模输入信号有很强的抑制能力，对差模 信号却没有多大的影响，因此差分放大电路一般做集成运算的输入级 和中间级，可以抑制由外界条件的变化带给电路的影响，如温度噪声。