基于Multisim的差分放大電路仿真分析
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加差模信號(hào) ui1，ui2，分別接入電路的左右輸入端，電阻R1作為輸出負(fù)載，則電路的接法屬于雙入雙出。將四通道示波器XSC1的3個(gè)通道分別接在信號(hào)源ui1和負(fù)載R1兩端，如圖1所示。運(yùn)行并雙擊示波器圖標(biāo)XSC1，調(diào)整各通道顯示比例，得差分放大電路的輸入／輸出波形如圖3所示。
用示波器觀察和測(cè)量輸入電壓和輸出電壓值，差模信號(hào)單邊電壓V1△一3．597 mV(5 mV／Div)，單邊輸出交流幅值約為170．124 mV(500 mV／Div)，所以雙入雙出差分放大電路的差模放大倍數(shù)AuΔ一170．124／3．597=一47，與單管共射的放大倍數(shù)相同，即差分放大電路對(duì)差模信號(hào)具有很強(qiáng)的放大能力。仿真結(jié)果與題中理論計(jì)算結(jié)果相同。
2．2 共模抑制特性仿真分析
2．2．1 共模放大倍數(shù)分析
在圖1中，將信號(hào)源ui2的方向反過來，即加上共模信號(hào)，運(yùn)行并雙擊示波器圖標(biāo)XSC1，調(diào)整A，B通道顯示比例，可得如圖4所示波形。
由圖4波形可知，在峰一峰14 mV(有效值為5 mV)的共模信號(hào)作用下，輸出的峰值極小，峰一峰值為13 mV，因此單邊共模放大倍數(shù)小于1。且uc1和uc2大小相等，極性相同。所以，在參數(shù)對(duì)稱且雙端輸出時(shí)，共模放大倍數(shù)等于0，說明差分放大電路對(duì)共模信號(hào)具有很強(qiáng)的抑制能力。顯然，仿真結(jié)果與理論分析結(jié)果一致。 本文引用地址：http://www.104case.com/article/188829.htm
2．2．2 共模抑制比分析
選擇Simulate菜單中的Analysis命令，然后選擇Transient Analysis子命令，選擇結(jié)點(diǎn)3，4作為輸出，單擊Simulate按鈕；選擇Simulate菜單中的后處理器Postprocessor子命令，在Expression列表框中編輯“V($4)一V($3)”，然后打開Graph選項(xiàng)卡，可畫出差分放大電路共模輸入雙端輸出波形，見圖5。可見，波形屬于噪聲信號(hào)，且幅值極小，可忽略不計(jì)。因此，差分放大電路雙端輸出時(shí)，其共模抑制比KCNR趨于無窮大。如果再將圖1所示的電路中發(fā)射極電阻R2改為恒流源，重復(fù)前面步驟，再分析共模特性，可得出結(jié)論：具有恒流源的差分放大電路的共模抑制比KCNR更高。
3 結(jié) 語
應(yīng)用Multisim8軟件對(duì)差分放大電路進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明仿真與理論分析和計(jì)算結(jié)果一致，應(yīng)用Multisim進(jìn)行虛擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)可以十分方便快捷地獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，突破了在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中硬件設(shè)備條件的限制，大大提高了實(shí)驗(yàn)的深度和廣度。利用仿真可以使枯燥的電路變得有趣，復(fù)雜的波形變得形象生動(dòng)，并且不受場地(可以在教室、宿舍)，不受時(shí)間(課內(nèi)、課外)的限制，通過教師演示和學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)、調(diào)試，不但可以使學(xué)生更好地掌握所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力。
評(píng)論