模电实验差分放大电路.doc

差分放大电路 一、实验内容： 1、测量差分放大电路的静态工作点，并调整到合适的数值 2、测量差模电压放大倍数Avd1，观察vB、vE、vO的波形，并记录它们的相位和大小 3、测量共模电压放大倍数Avc1、观察vB、vE、vO的波形，并记录它们的相位和大小 4、计算共模抑制比Kcmr 二、实验要求： （1）IC1Q=IC2Q=0.75mA (2)T1管集电极对地的直流电位VC1=14V (3)二极管D1、D2中流过的电流ID=3mA 三、实验仿真分析： 1、参数设置： 二极管选用D1N4148，参数设为Bf=100,Vje=0.7v,Rb=300。 理论值R2=RW=1333，R3=1K,R4=4.3K 2、静态工作点的调试： 按上述参数得静态工作点值，IC1Q仅有0.3mA。设置R3为全局变量，输出为IC1Q 暂时确定R3=434，此时IC1Q=0.75mA,静态工作点如下，结果ID又不满足要求 设置R4为全局变量，同时观察IC1Q和ID 可知R4=4531时，ID满足要求，但IC1Q有偏差，最后将R3设为全局变量，确定静态工作点 知R3=430.534时，IC1Q和ID均满足，此时电位Vc1=14V 3、将输入方式改接为单端输入，并设置直流扫描分析，以VI为扫描对象，得到差分放大电路的电压传输特性。 （1） 单端输出Vc1时， 得Avd1=(14.158-13.703)/(-26.6239*0.001)=-17.09, 理论值Avd1=-100*1333/(300+101*26/0.75)/2=-17.53,相对误差为（17.53-17.09）/17.53=2.5% (2)单端输出Vc2时， 得Avd2=(14.277-13.799)/(16.234+11.688)/0.001=17.12, 理论值Avd2=-Avd1=17.53,相对误差为（17.53-17.12）/17.53=2.3% (3)双端输出时 得Avd=-595.599/17.533=-33.97 理论值Avd=2Avd1=-35.07,相对误差为（35.07-33.97）/35.07=3.1% 4、将输入方式改为差模输入（取vi1=5sinwtmV,vi2=-5sinwtmV） (1)设信号频率为3.5kHZ,经行交流扫描分析，看是否在通频带内 所以3.5khz在通频带内 （2） 设置交流扫描分析，纵坐标为输出电压与输入电压比值 单端输出时： 双端输出时： （3） 设置瞬态分析，纵坐标为输入电压，横坐标为输入电流 得差模输入电阻为6.7k,理论值RI=2Rbe=2*(200+101*26/0.75)=7.4k,相对误差为（7.4-6.7）/7.4=9.5% （4） 两个输出端电压为： 可知相位反向 5、将输入方式改接为共模输入（去vi1=vi2=1sinwtV）, （1）设置交流扫描分析，得共模电压放大倍数为443.92*10-6： （1） 设置瞬态分析，得共模输入电阻为23.447k： (4) 设置瞬态分析，观察两个输出端电压相位关系，知两者同向 6、将输入方式改接为单端输入，取vi1=10sinwtmV,设置瞬态分析 （1）v01波形为： 幅值为14.174 （2）v02波形为： 幅值为14.174V （2） vo波形为： 幅值为346.154mV (5)ve波形为： 幅值为-1.0201 7、将输入方式改接为双端输入，取vi1=105sinwtmV,vi2=95sinwtmV (1) V01幅值为14.174 （2）v02幅值为14.174 （3）v0幅值为346.183mV (4)ve幅值为-925.177mV 四、回答思考题： 答 （1）T3,R3，R4，D1，D2等元件在电路中起电流源的作用，提供静态工作电流，对Avd1无影响，由于电流源内阻很大，很好的抑制了共模信号，即大大减小了Avc1,增大了KcmR (2) 将毫伏表的另一端接一个输出端，则双端输出电压幅值为此示数的两倍；直接将示波器两端接输出的两端，便得到双端输出波形。 （3）为提高共模抑制比，可用内阻大的电流源提供静态电流，增大差模增益，减小共模增益。 为减小零点漂移，电路要对称且电流源内阻要大，抑制共模增益 五、实验体会： 本次实验依然是调节静态工作点比较重要，而调节过程中也走了些弯路，从实验数 据也可感受到电流源电路对共模信号抑制能力之强，放大倍数几乎为0，实验中还要注意的就是电容什么时候该短接什么时候该断开，否则将得到错误的图形。