在Multisim 10中建立的差动放大电路应用解析_实业

作者:Aileen 发布时间:2019-12-09 10:33:21 点击数:121

  在自动控制系统中,往往需将一些变化缓慢的物理量(如温度、转速的变化)转换为相应的电信号,并通过直流放大器进行放大处理。直接耦合放大电路虽能放大交、直流信号,但电源电压的波动,晶体管参数随温度变化等因素会导致电路出现“零点漂移”。差动放大电路是一种利用电路结构参数的对称性有效抑制“零点漂移”的直流放大器,它对差模信号具有放大能力,而对共模信号具有抑制作用。典型差动放大电路由2个参数完全一致的单管共发射极电路组成。

  MulTIsim 10是美国国家仪器公司(NI公司)推出的功能强大的电子电路仿真设计软件,具有丰富的新型元器件及虚拟仪器、强大的Spice仿真、数据可视化及分析测试功能,可对模拟、数字、自动控制、射频、单片机等各种电路进行原理图设计、仿真分析及功能测试。MulTIs-im 10提供了一个强大的原理图捕获和交互式仿真平台,电路的设计调试、元器件及测试仪器的调用、各种分析方法的使用直观方便,测试参数精确可靠,是应用广泛的优秀EDA系统。本文以典型差动放大电路为例,主要探讨MulTIsim 10的多种分析方法在电子电路仿真设计中的应用。

  1 电路设计

  在MulTIsim 10中建立了如图1所示的典型差动放大电路。T1,T2均为NPN晶体管(2N2222A),电流放大系数β设置为80。拨动开关J1,J2可选择在差动放大电路的输入端加入直流或交流信号。数字万用表用于测量直流输出电压,示波器用于观测交流输入/输出电压波形,测量探针用于仿真时实时显示待测支路的电压和电流。

  

在Multisim 10中建立的差动放大电路应用解析

  实际电路中T1,T2宜选用差分对管,晶体管的静态电流ICQ不宜超过1 mA。由ICQ可选取两管共用的发射极电阻Re,且Re不影响差模电压放大倍数,仅对共模信号有较强的负反馈作用,因此可以有效地抑制“零点漂移”,稳定静态工作点。由于两个放大器的参数不可能完全一致,因此通过电位器Rp对电路进行调零。

  基极电阻Rb1,Rb2应根据差模输入电阻的要求选定。选取集电极电阻Rc1、Rc2时应使静态工作点靠近负载线的中点。根据输入端和输出端接“地”情况的不同,差动放大电路有以下4种不同接法:双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。

  2 静态工作点分析

  图1差动放大电路静态时因输入端不加信号,T1,T2的基极电位近似为零,因此电位器Rp两端的电位均为-UBE(对于硅管约为-0.7 V),如电位器Rp的滑动端处于中点位置,计算静态工作点为:

  

在Multisim 10中建立的差动放大电路应用解析

  Multisim 10中直流工作点分析方法是对电路进行进一步分析的基础,亚龙信息资讯,主要用来计算电路的静态工作点,此时电路中的交流电源将被置为零,电感短路,电容开路。进行静态工作点分析时需将电路的节点编号显示在电路图上(见图1),佛山隆戈机械,并需要选择待分析的节点编号。依次执行Simulate/Analyses/DC Operating Point(直流工作点)分析命令,设置图1中1,2,u01,u02,Iprobe2,Iprobe3为输出节点(变量),得到图2所示的静态工作点分析结果:Ie=1.48 mA,Ic1=Ic2=0.732 mA,Uc1=Uc2=4.68 V,所测参数与式(1)~式(3)分析结果基本一致。

  

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