pspice仿真 差动放大电路
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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+:+)。
差分放大电路仿真分析差分放大电路是集成运算放大器的主要单元电路之一,它具有很强的抑制零点漂移的能力。
作为集成运算放大器的输入级,差分放大电路几乎完全决定着集成运算放大器的差模输入特性、共模抑制特性、输入失调特性和噪声特性。
差分放大电路经由两个参数完全相同的晶体管组成,电路结构对称。
电路具有两个输入端和两个输出端,因此差分放大电路具有四种形式:单端输入单端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出以及双端输入双端输出。
实验内容:一、理想差分放大电路1、绘制电路图启动Capture CIS程序,新建工程,利用Capture CIS绘图软件,绘制如下的电路原理图。
双击正弦电压源VS+的图标,在弹出的窗口中设置AC为10mV,DC为0V,VOFF 为0,VAMPL为10m,VFREQ1kHz。
VS-的设置除AC为-10mV外,其余均与VS+同。
2、直流工作点分析选择Spice | New Simulation Profile功能选项或单击按钮,打开NewSimulation对话框,在Name文本框中输入Bias,单击 Create按钮,弹出Simulation Settings-Bias对话框,设置如下:保存设置,启动PSpice A/D仿真程序,调出PSpice A/D窗口,可以在PSpice A/D窗口中选择View | OutPut Filse功能菜单选项,查看输出文件。
在Capture CIS窗口中,单击作电压与电流值,如下图:3、双端输入是的基本特性上面的电路是双端输入的形式,可以利用上面的电路来分析双端输入时的电路特性。
将分析类型设为交流扫描分析AC Sweep。
选择PSpice | New SimulationProfile功能选项或单击按钮,打开New Simulation对话框,在Name文本框中输入AC,单击 Create按钮,弹出Simulation Settings-AC对话框,设置如下:启动PSpice A/D仿真程序,显示空的PSpice A/D窗口,选择Trace | Add Trace命令,在Add Trace窗口中设置如下图,即观察单端输出时的电压增益:V(OUT1)/ (V(VS+:+)-V(Vs-:+))。
Spice课程设计报告一、电路功能介绍差动放大器是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器。
差动放大器是一种常用的电子放大器(也称“功率放大器”,简称“功放”)和发射极耦合逻辑电路(ECL)的输入级。
若差放的两个输入为和,则它的输出为:其中是差模增益,是共模增益。
通常以差模增益和共模增益的比值共模抑制比(CMRR)衡量差动放大器消除共模信号的能力:由上式可知,当共模增益时,。
越大,就越低,因此共模抑制比也就越大。
因此对于完全对称的差动放大器来说,其,故输出电压可以表示为:差动放大器是普通的单端输入放大器的一种推广,只要将差放的一个输入端接地,即可得到单端输入的放大器。
很多系统在差动放大器的一个输入端输入输入信号,另一个输入端输入反馈信号,从而实现负反馈。
常用于电机或者伺服电机控制,以及信号放大。
在离散电子学中,实现差动放大器的一个常用手段是差动放大,见于多数运算放大器集成电路中的差动电路。
二、电路图绘制使用OrCAD下的Capture工具,基于Pspice库文件,绘制差动放大器原理图如图1。
图1三、直流工作点分析通过观察差动放大器电路各节的电压、电流值,验证该差动放大器是否正常工作。
新建Simulation Profile,命名为BIAS,参数设置如下图。
查看电路各节点直流工作点情况如下图,电路正常工作。
四、直流扫描分析通过设置V3变化,观察差动放大器两差动输入端在差模输入电压情况下两输出节点V(OUT1)、V(OUT2)的变化情况,验证电路差动放大功能的正确性。
新建Simulation Profile,命名为DC,参数设置如下图。
波形如下图所示,电路功能正确。
五、交流特性分析在电路直流工作点处建立交流小信号等效电路,使输入交流信号频率在一定范围变化,计算输出交流信号的变化。
新建Simulation Profile,命名为AC,参数设置如下图。
幅频、相频特性波形分别如下两图所示。
六、结论通过Pspice仿真,对差动放大器的基本特性进行了验证;熟悉了OrCAD软件;特别是Pspice软件的使用;对差动放大电路的特性和影响因素有一更进一步的认识。