基于Multisim的差分放大電路仿真分析
加差模信號 ui1,ui2,分別接入電路的左右輸入端,電阻R1作為輸出負載,則電路的接法屬于雙入雙出。將四通道示波器XSC1的3個通道分別接在信號源ui1和負載R1兩端,如圖1所示。運行并雙擊示波器圖標XSC1,調(diào)整各通道顯示比例,得差分放大電路的輸入/輸出波形如圖3所示。
用示波器觀察和測量輸入電壓和輸出電壓值,差模信號單邊電壓V1△一3.597 mV(5 mV/Div),單邊輸出交流幅值約為170.124 mV(500 mV/Div),所以雙入雙出差分放大電路的差模放大倍數(shù)AuΔ一170.124/3.597=一47,與單管共射的放大倍數(shù)相同,即差分放大電路對差模信號具有很強的放大能力。仿真結(jié)果與題中理論計算結(jié)果相同。
2.2 共模抑制特性仿真分析
2.2.1 共模放大倍數(shù)分析
在圖1中,將信號源ui2的方向反過來,即加上共模信號,運行并雙擊示波器圖標XSC1,調(diào)整A,B通道顯示比例,可得如圖4所示波形。
由圖4波形可知,在峰一峰14 mV(有效值為5 mV)的共模信號作用下,輸出的峰值極小,峰一峰值為13 mV,因此單邊共模放大倍數(shù)小于1。且uc1和uc2大小相等,極性相同。所以,在參數(shù)對稱且雙端輸出時,共模放大倍數(shù)等于0,說明差分放大電路對共模信號具有很強的抑制能力。顯然,仿真結(jié)果與理論分析結(jié)果一致。 本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/188829.htm
2.2.2 共模抑制比分析
選擇Simulate菜單中的Analysis命令,然后選擇Transient Analysis子命令,選擇結(jié)點3,4作為輸出,單擊Simulate按鈕;選擇Simulate菜單中的后處理器Postprocessor子命令,在Expression列表框中編輯“V($4)一V($3)”,然后打開Graph選項卡,可畫出差分放大電路共模輸入雙端輸出波形,見圖5??梢?,波形屬于噪聲信號,且幅值極小,可忽略不計。因此,差分放大電路雙端輸出時,其共模抑制比KCNR趨于無窮大。如果再將圖1所示的電路中發(fā)射極電阻R2改為恒流源,重復前面步驟,再分析共模特性,可得出結(jié)論:具有恒流源的差分放大電路的共模抑制比KCNR更高。
3 結(jié) 語
應用Multisim8軟件對差分放大電路進行仿真分析,結(jié)果表明仿真與理論分析和計算結(jié)果一致,應用Multisim進行虛擬電子技術(shù)實驗可以十分方便快捷地獲取實驗數(shù)據(jù),突破了在傳統(tǒng)實驗中硬件設備條件的限制,大大提高了實驗的深度和廣度。利用仿真可以使枯燥的電路變得有趣,復雜的波形變得形象生動,并且不受場地(可以在教室、宿舍),不受時間(課內(nèi)、課外)的限制,通過教師演示和學生動手設計、調(diào)試,不但可以使學生更好地掌握所學的知識,同時提高了學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力。
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