实验二 差动放大电路的设计与仿真
一、实验目的
1.掌握两种差动放大电路(长尾差动放大电路和带有恒流源的差动放大电路)的静态工作点的调试方法。
2.掌握两种差动放大电路的差模电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。了解差模电压放大倍数的频率特性,观察交流参数的特点;注意比较两种差动放大电路差模输入时的各自特点。
3.掌握两种差动放大电路的共模电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。了解共模电压放大倍数的频率特性,观察交流参数的特点;注意比较两种差动放大电路共模输入时的各自特点。
二、实验要求
1. 设计一个带射极恒流源(由三极管构成)的差动放大电路,要求空载时的AVD 大于20。
2. 测试电路每个三极管的静态工作点值和b 、 rbe 、rce值。
3. 给电路输入直流小信号,在信号双端输入状态下分别测试电路的AVD、AVD1、 AVC、 AVC1值。
三、实验步骤
1、求交流信号电压增益
差分放大电路是用两只参数特性完全相同的三极管,采用相同的连接方式、相同的电阻参数连接而成。因为两三极管的特性跟参数设置均相同,而都采用射极输出的方式,可知差放电路对共模信号两输出端电位时刻相同,就有效地克制了温度漂移。而差分电路需要技能采用较低的电源电压、又能有很大的等效电阻Re的发射极电路,电流源具备上述特点。
则差分电路设计图如下:
EDA设计(Ⅰ)实验报告 第 16 页 共 55 页
两万用表示数如下图:
Av?Uo51.656??1000?73Ui707.08
采用直流静态分析而得电路的静态工作点如下图所示:
EDA设计(Ⅰ)实验报告 第 17 页 共 55 页
2、各管参数的计算 ①Q1管的参数 a.求Rbe
保证三极管集电极与射极的电压之差Ube为静态值,扫描基极电压Ub,以ib为输出,得到Q1管的输入特性曲线,扫描电路如下:
Q1管的输入特性曲线如下图:
EDA设计(Ⅰ)实验报告 第 18 页 共 55 页
输出参数如下图:
Rbe??Ube665.8915?664.3411?k?1.31k?Ibe26.0519?24.8693
b.求β、Rbc
要求输出特性则要求保证基极电流ib为静态值,扫描集电极与射极的电压差Uce,以ic为输出。求解电路图如下:
EDA设计(Ⅰ)实验报告 第 19 页 共 55 页
得到输出特性曲线如下:
?Ic4.823?3.7799??1000?208.6?Ib5
??
EDA设计(Ⅰ)实验报告 第 20 页 共 55 页