模电课设:用Multisim设计和分析差分放大电路

1 课设内容

1)设计一个差分放大器电路;

2)用电流源替换发射极电阻,看看会发生什么?

3)差分放大器电路特性之差模传输特性。

2 模型搭建

1)设计一个差分放大器电路。

差分放大器电路是由对称的两个基本放大电路,通过射极公共电阻耦合构成,其典型构成如下图所示。构成两个基本放大电路的三极管特性、电路参数必须一致。差分放大电路可以有效稳定静态工作点,抑制零漂盒共模信号,放大差模信号,通常应用于电路输入端。

这里以一个已经设计好的差分放大器电路为例,通过其参数的计算过程来说明设计差分放大器电路的思路。该电路图如下图所示。晶体管的导通电压V BE(on)=0.55, β=500。

其计算过程如下。

首先以差分放大器电路一端来进行静态分析,如下图所示。得出静态工作点等参数。

计算过程比较多,由于格式问题懒得截图了,需要资料私聊我。

然后看看设计的差分放大器电路的波形。差分放大器电路的输入输出情况分为四种:单端输入单端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出、双端输入双端输出。

我们其实只需看单端输入和双端输入1、2两端的电压波形即可。这里输入电压为10mV,频率10kHz。

单端输入时1、2两端波形如下图所示。

从波形中可以清晰看出,1、2两端相位相差180度,峰峰值为2.34V和2.4V。

双端输入时1、2两端波形如下图所示。

从波形中可以清晰看出,1、2两端相位相差180度,峰峰值为4.61V和4.61V。

这里别的情况的波形就不多描述了,只要改变输入信号即可验证计算的结果。

2)用电流源替换发射极电阻,看看会发生什么。

用电流源替换发射极电阻,可以稳定电路直流工作点,同时理想电流源的等效内阻无穷大,这样也能提高电路共模抑制比。其电路如下图所示。

用电流源替换后的波形也以单端输入和双端输入的1、2端输出波形为例。

单端输入时1、2两端波形如下图所示。

双端输入时1、2两端波形如下图所示。

3)差分放大器电路特性之差模传输特性。

差模传输特性,按照一般定义,指的是差放电路输出的差模电压(或差模电流)随着差模输入电压的变化情况。了解差模传输特性,就能知道在输入信号变化时,输出受到的影响。差模传输特性是描述一个基本差分放大器电路最重要的方式,下面就以上面差分放大器电路的基本电路(如下图所示)来看看其差模传输特性。

这里不以标准的差模输出电压和差模输出电流来描述其差模传输特性,输出波形设置为R2和R3两端的电流以及4、5两脚的电压作为输出,输入用到Multisim的DC SWEEP扫描V2的电压,其范围为2.35V到2.75V,之所以这个范围是因为设置了V3为2.55V,让输出范围以2.55为中心两端对称。最后得出其差模传输特性如下图所示。

R2和R3两端的电流随输入的变化

4、5两脚的电压随输入的变化

本文大部分内容都属于原创,如需转载,请附上本文网站,

如果需要相关的仿真图、程序代码等资料可以直接私信我,我会及时回复。

相关推荐
云泽8087 小时前
STM32 USART 详解(三):硬件架构、内部寄存器与物理层收发原理
stm32·嵌入式硬件·硬件架构
天空'之城7 小时前
单片机基础核心知识点汇总(三十三)
数据库·单片机·嵌入式硬件
数字新视界9 小时前
机房动环监控的智能化管理与安全提升探索
嵌入式硬件·物联网·数据中心·数据中心基础设施管理·dcim管理系统
@嵌入式扫地僧10 小时前
TFLite Micro STM32/ESP32 开箱即用推理骨架 + INT8 量化脚本实战:零调试跑通端侧 AI 推理完整步骤
人工智能·嵌入式硬件·tinyml·端侧ai·tflite micro
自小吃多11 小时前
高云FPGA ModelSim中的仿真
笔记·嵌入式硬件·fpga开发
单片机仿真设计11 小时前
基于 STM32 的家庭环境监测与火灾报警灭火系统(Proteus 仿真)
stm32·单片机·嵌入式硬件·proteus·毕设
深圳市恒锐丰科技杨生11 小时前
EG4321 锂电池 CC‑CV 充电管理控制器|屹晶 EGmicro
嵌入式硬件·硬件工程
辰域电子12 小时前
STM32项目开源:智能万年历/智能闹钟设计(代码+原理图+仿真)
stm32·单片机·嵌入式硬件·开源·proteus
一条破秋裤12 小时前
STM32F103 RCC 第一层复习:时钟树、外设时钟与重复测试
stm32·单片机·嵌入式硬件
Kuakewei88813 小时前
PD/QC快充协议诱骗芯片设计手册:Type-C受电端完整应用方案
嵌入式硬件