多级放大电路的设计仿真分析.docx

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一、 实验目的通过对放大电路的设计与分析,加深对放大电路的了解,并能够更加熟练的使用MULTISIM仿真软件,以及加深对各种分析的了解及应用。
二、 实验原理
静态工作点分析
由计算可知UcQ=7V。UcEQ=。T1管的集电极电位UcQl=。所以△Uo=。电路的差模放大倍数为A=58.
三、 实验步骤
1、 差分放大电路入图所示,此电路为单端输入、双端输出电路,两个输入端中有一个接地,输入信号加在另一端与地之间。因为此电路对于差模信号是通过发射机相连的方式将T1管的发射极电流传递到T2管的发射极的,故称此电路为射极耦合电路。
2、 设计中电阻选用R1和R2为10千欧,R3和R4为1千欧,三极管选用实际三极管模型。三极管型号为2N1711,。
-5V
1、直流工作点分析
11-
io2-
io1-
13-
14-
在进行直流工作点分析时,电路中的交流源将被至零,电容开路,电
感短路。然后得到输入输出等各点的电压工作电压Io1=io2=-。
2、交流分析
Circuit1

s曹0A
(世p)tuggqd
由分析可知,直接耦合差分放大电路的频率响应类似于低通放大电路。在频率较小时,晶体管的电容效应可以忽略不计。放大器对差模信号有很好的放大作用。而当频率增大时,晶体管的电容效应不可忽略,并其影响随着频率的增大而增大,导致放大倍数下降,相移不断增大
3、瞬态分析
O
Time(S)
4--
-
7--
-
Circuit1

对输出节点iol和io2进行瞬态分析,即是指观察该节点子啊整个显
示周期中每一时刻的电压波形,图中显示双端输出波形完全重合,即
无失真,输出正常。
4、傅立叶分析
Fourieranalysisforio2:
DCcomponent:-
:9,THD:%,Gridsize:256,InterpolationDegree:l
HarmonicFrequency
Phase
Magnitude
Phase
.
l
l000


l
0
2
2000

-

-
3
3000

-

-
4
4000




5
5000
-


6
6000
-005-
-005-
7
7000
-006-
-005-
8
8000
-
-
9
9000
-
-
由此可知,在1KHZ电源作用下,该电路的失真很小,可以忽略
5、噪声分析

onoise_total_qq2_rc

onoise_total_qq2_rb

onoise_total_qq2_re

onoise_total_qq2_ic

onoise_total_qq2_ib

onoise_total_qq1_rc

onoise_total_qq1_rb

onoise_total_qq1_re

onoise_total_qq1_ic

onoise_total_qq1_ib



噪声分析用于检测电子线路输出信号的噪声的噪声功率幅度,用于计
算、分析电阻或晶体管的噪声对电路的影响。
此电路各噪声源较低,总的噪声:
6、失真分析
Circuit!
1
□
00
s會OA
DISTORTION-3rdhannonic
100
lllk IM
Frequen匚y(Hz)
lOOM
i
100 10k llvl lOOM
Frequen匚]f(He;i
--)
10G
10G
傅立叶分析显示:%较大,所以会出现如此波形。随失
真较大,单基本正常。属于正常范围内。
7、直流扫描分析
通过直流扫描分析,利用一个或两个直流电源分析电路中输出节点上
的直流数值变化情况。图中线性变化显示输出正常。直流工作点从
-。
8、灵敏度分析
??-?rr3-?rr2-?rr1-?
结果显示:此电路特性对电路中元器件参数的敏感程度较低。
9、参数分析扫描
time
——:
xl
334
.7718n
Y1
1・4226
x2
666
・50260
y2
:L・9523
■:lx
331
・7308D
■=iy
-529
.[i
l/dx
3
.0145k
l/dy
1・8876
rninx
U・0000
rna>::■:
1
・OLiOOiri
Ininy
1・9902
rnaxy

R3、R4的变化都会导致电路放大倍数的变化。所以R3、R4都应该选择合适的电阻,才会使电路不会失真。
10、温度扫描分析由分析可知,差分放大电路的放大倍数随着温度的升高而下降。
time

-
-
TemperatureSweep:
4Jooo

四、 实验总结:
通过本次作业,进一步加深了我对模拟电路差分放大电路的了解,也使我能够更加熟练的使用MULTISIM仿真软件,同时也加深了我对各电路分析方法的认识与使用。
参考文献:
《模拟电子技术基础》第四版
《基于NIMultisim的电子电路计
算机仿真设计与分析》