差分放大电路1
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题目:分析差分放大电路的差模电压增益、共模电压增益和共模抑制比绘制差分放大电路原理图如图所示,其中vs+和vs-为正弦源。
另存为chadong1.sch一、分析双端输入时的差模电压增益1.设置信号源的属性。
vs+,vs-为差分放大电路的信号源。
vs+的属性设置如下:Vs-的属性设置如:vs+的“AC”项设为10mv,vs-的“AC”项设为-10mv。
这样才能起到差模输入的作用。
2. 设置分析类型3. Analysis→Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
4.测得恒流源给出的静态电流为1.849mA,晶体管Q1和Q2的发射极电流相等,都为0.9246mA。
(思考为什么是相等的)5. 在probe下,单击Trace→Add,在Trace Expression中输入要显示的变量。
若要观察单端输出时的差模电压增益,编辑表达式为:V(out1) / (V(Vs+:+)-V(Vs-:+));若要观察双端输出时的差模电压增益,编辑表达式为:(V(out1)-V(out2)) / (V(Vs+:+)-V(Vs-:+))。
得到结果如下:6. 用游标测量,双端输出时的差模电压增益为100.68,单端输出时的差模电压增益为50.34.是双端输出时的一半(为什么)。
两条曲线的上限截止频率点都是3.3843Mhz。
二、分析双端输入时的共模电压增益将原理图chadong1.sch打开,另存为chadong2.sch1.设置信号源的属性。
vs+的属性设置不变。
Vs-的“AC”属性设置为10mv,使其和信号源vs+一样,这样就相当于在两个输入端加上了相同的信号,起到共模输入的作用。
2. 设置分析类型3. Analysis Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
4. 在probe下,单击Trace→Add,在Trace Expression中输入要显示的变量。
若要观察单端输出时的共模电压增益,编辑表达式为:V(out1) / V(Vs+:+);若要观察双端输出时的共模电压增益,编辑表达式为:(V(out1)-V(out2)) / V(Vs+:+)。
仿真实验三差分电路仿真实验一、实验目的(1)通过Multisim来仿真电路,测试差分放大电路的静态工作点、差模电压放大倍数、输入电阻和输出电阻;(2)加深对差分放大电路原理的理解;(3)通过仿真,体会差分放大电路对温漂的抑制作用;二、实验平台Multisim 10.0三、实验原理差放的外信号输入分差模和共模两种基本输入状态。
当外信号加到两输入端子之间,使两个输入信号V i1、V i2的大小相等、极性相反时,称为差模输入状态。
此时,外输入信号称为差模输入信号,以V id表示,且有:当外信号加到两输入端子与地之间,使V i1、V i2大小相等、极性相同时,称为共模输入状态,此时的外输入信号称为共模输入信号,以V ic表示,且:当输入信号使V i1、V i2的大小不对称时,输入信号可以看成是由差模信号Vid和共模信号V ic两部分组成,其中动态时分差模输入和共模输入两种状态。
(1)对差模输入信号的放大作用当差模信号V id输入(共模信号V ic=0)时,差放两输入端信号大小相等、极性相反,即V i1=-V i2=V id/2,因此差动对管电流增量的大小相等、极性相反,导致两输出端对地的电压增量,即差模输出电压V od1、V od2大小相等、极性相反,此时双端输出电压V o=V od1-V od2=2V od1=V od,可见,差放能有效地放大差模输入信号。
要注意的是:差放公共射极的动态电阻R e对差模信号不起(负反馈)作用。
(2)对共模输入信号的抑制作用当共模信号V ic输入(差模信号V id=0)时,差放两输入端信号大小相等、极性相同,即V i1=V i2=V ic,因此差动对管电流增量的大小相等、极性相同,导致两输出端对地的电压增量,即差模输出电压V oc1、V oc2大小相等、极性相同,此时双端输出电压V o=V oc1-V oc2=0,可见,差放对共模输入信号具有很强的抑制能力。
此外,在电路对称的条件下,差放具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。
差分放大电路基本功能差分放大电路,这个名字听上去有点高深,但其实就像做饭一样,里面有很多有趣的配料和绝妙的组合。
想象一下,你在厨房里,哎,切洋葱的时候,流着眼泪,却忍不住想要把它炒成一道美味佳肴。
差分放大电路就像这样,它能够把微弱的信号放大,让我们听得更清楚,看得更明亮。
就像是把小声说悄悄话的朋友,变成在派对上大声说笑的明星,真是令人惊叹!说到它的基本功能,首先得提一下差分输入。
这个输入方式就像在品尝两种不同的饮料,左边是酸的,右边是甜的,嘴巴里瞬间就有了丰富的层次感。
电路通过对两个输入信号进行比较,来放大它们之间的差异。
这就像在你和朋友的争论中,谁说的更有道理,最后大家都能找到个共识,真是妙极了!外面的噪音让你难以听到朋友的声音,这时候差分放大电路就像个神奇的耳朵,帮你把想听的声音放大,哇,真是太贴心了!再说说它的输出。
这里有个小秘密,输出信号会更强大、更清晰。
这就像是把一个普通的故事,经过精心讲述之后,变成了一部大片,震撼人心,感人至深。
每次看到输出信号的变化,我都忍不住想要大喊:“太厉害了!”差分放大电路的好处在于,它能有效抑制噪声干扰,这就像是你在一个嘈杂的咖啡馆里,依然能听到心仪的音乐,真是让人感动不已。
再来聊聊它的应用,差分放大电路就像一个万金油,能在许多地方大显身手。
无论是音频设备,还是传感器,甚至是通信系统,都离不开它的身影。
想象一下,在音乐会现场,乐器发出的微弱声音通过这个电路传送到音响里,变得嘹亮动听,观众们瞬间陶醉。
这就好比你为朋友的生日准备了一场惊喜派对,最后看到他们感动得流泪,那种幸福的感觉简直无法用言语形容。
还有一点,差分放大电路的设计也是相当讲究的。
这里面的元件就像是一支精英团队,各司其职,齐心协力。
比如,运算放大器就像是队长,负责指挥,抵御各种干扰,而电阻、电容就像是忠实的助手,随时准备提供支持。
每一个元件都有其独特的作用,就像是一场精彩的足球比赛,人人都很重要,缺一不可!不过呢,设计差分放大电路可不是随便玩的,得讲究技巧和经验。
差分放大电路公式(一)差分放大电路公式1. 差动增益公式•差动放大器的增益定义为差模输入电压与差模输出电压的比值:Ad = (Vout+ - Vout-) / (Vin+ - Vin-)•其中,Vin+和Vin-分别表示正输入与负输入的电压,Vout+和Vout-分别表示正输出与负输出的电压。
2. 共模增益公式•共模放大器的增益定义为共模输入电压与共模输出电压的比值:Ac = (Vout+ + Vout-) / (Vin+ + Vin-)•其中,Vin+和Vin-分别表示正输入与负输入的电压,Vout+和Vout-分别表示正输出与负输出的电压。
3. 差模增益与共模增益比值公式•增益差值定义为差动增益与共模增益的比值:CMRR = Ad / Ac•其中,CMRR表示共模抑制比(Common Mode Rejection Ratio)。
4. 差模输入电阻公式•差模输入电阻定义为差模输入电压与差模输入电流的比值:Rin = (Vin+ - Vin-) / Iin•其中,Vin+和Vin-分别表示正输入与负输入的电压,Iin表示差模输入电流。
5. 差模输出电阻公式•差模输出电阻定义为差模输出电压变化与差模输出电流变化的比值:Rout = dVout / dIout•其中,dVout表示差模输出电压变化,dIout表示差模输出电流变化。
举例说明假设我们有一个差分放大电路,如下图所示:R1 R2Vin+ -----/\/\/\/\------|---- RL| |Vin- -----/\/\/\/\------ VoutR3 R4其中,R1、R2、R3、R4为电阻,Vin+和Vin-为正输入与负输入的电压,Vout为输出电压。
我们可以根据上述公式计算出该差分放大电路的性能指标:1.差动增益(Ad):根据差分放大电路公式,我们可以测量Vin+和Vin-的变化,并记录Vout+和Vout-的变化,然后计算出Ad的值。