《差分放大电路仿真》实验报告详述了差分放大电路的基本原理和Multisim软件进行仿真的步骤,旨在理解并掌握差分放大电路的工作机制和性能特点。
差分放大电路是由两个参数相同的单管共发射极电路组成的,其主要功能是对差模信号进行放大,同时抑制共模信号。差模信号指的是大小相等但极性相反的输入信号,而共模信号则是大小相等且极性相同的输入信号。在实际应用中,普通的三极管放大电路在放大交流信号时,通常采用阻容耦合方式,但在多级放大中可能会出现零点漂移问题,即当没有输入信号时,由于温度变化或电源电压的不稳定性导致输出电压偏离初始值。差分放大电路能有效地解决这一问题,因为它对共模信号的抑制能力强,共模抑制比(CMRR)是评价差分放大电路性能的重要指标,它表示差模信号与共模信号放大倍数的比值。
实验中,使用Multisim电路仿真软件,首先选择必要的元器件,包括电源、接地、电阻器、电位器、三极管以及虚拟仪器如信号发生器和双通道示波器。具体元器件的选择和电路连接按照实验指导进行,如选用2N3903型NPN三极管,并配置相应的电阻网络,形成双端输入、双端输出的长尾式差分放大电路。
实验分析分为静态工作点分析和动态性能测量。静态工作点分析中,首先进行调零操作,即将输入端短接并对地,调整三极管射极电位,使输出节点电压相同,确保电路对称。接着,测量Q1和Q2管各电极的电位,以确定静态工作点。动态性能测量则涉及差模放大倍数和共模放大倍数的测量。差模放大倍数的测量是通过设置函数信号发生器产生1kHz、10mV的差模输入信号,通过双踪示波器观察输入和输出波形。共模放大倍数的测量则是将信号发生器的“+”端接到共同输入端,输出端测量电压,结果显示共模放大倍数接近于0,表明电路对共模信号有很好的抑制。
实验最后总结,通过Multisim仿真实验,学生能够深入理解差分放大电路的原理,掌握其静态工作点设置和动态性能评估方法,为进一步学习模拟电子技术打下坚实基础。