基于Multisim 10的差動放大電路仿真分析
差分放大電路利用電路參數(shù)的對稱性和負反饋作用,有效地穩(wěn)定靜態(tài)工作點,以放大差模信號抑制共模信號為顯著特征,廣泛應用于直接耦合電路和測量電路的輸入級。但是差分放大電路結(jié)構(gòu)復雜、分析繁瑣,特別是其對差模輸入和共模輸入信號有不同的分析方法,難以理解,因而一直是模擬電子技術(shù)中的難點。Muhisim作為著名的電路設計與仿真軟件,它不需要真實電路環(huán)境的介入,具有仿真速度快、精度高、準確、形象等優(yōu)點。因此,Multisim被許多高校引入到電子電路實驗的輔助教學中,形成虛擬實驗和虛擬實驗室。通過對實際電子電路的仿真分析,對于縮短設計周期、節(jié)省設計費用、提高設計質(zhì)量具有重要意義。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/187377.htmMuhisim是加拿大IIT(Interactive Image Tech—nologies) 公司在EWB(Electronics Workbench)基礎 上推出的電子電路仿真設計軟件,Muhisim現(xiàn)有版本為Muhisim2001,和較新版本Muhisim 10。它具有這樣一些特點:
(1)系統(tǒng)高度集成,界面直觀,操作方便。將電路原理圖的創(chuàng)建、電路的仿真分析和分析結(jié)果的輸出都集成在一起。采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路:在計算機屏幕上模仿真實驗室的工作臺,繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕上選取。操作方法簡單易學。
(2)支持模擬電路、數(shù)字電路以及模擬/數(shù)字混合電路的設計仿真。既可以分別對模擬電子系統(tǒng)和數(shù)字電子系統(tǒng)進行仿真,也可以對數(shù)字電路和模擬電路混合在一起的電子系統(tǒng)進行仿真分析。
(3)電路分析手段完備,除了可以用多種常用測試儀表(如示波器、數(shù)字萬用表、波特圖儀等)對電路進行測試以外,還提供多種電路分析方法,包括靜態(tài)工作點分析、瞬態(tài)分析、傅里葉分析等。
(4)提供多種輸入/輸出接口,可以輸入由PSpice 等其他電路仿真軟件所創(chuàng)建的Spice網(wǎng)表文件,并自動形成相應的電路原理圖,也可以把Muhisim環(huán)境下創(chuàng)建的電路原理圖文件輸出給Protel等常見的印刷電路軟件PCB進行印刷電路設計
1 電路設計
在Multisim 10中建立了如圖1所示的典型差動放大電路。T1,T2均為NPN晶體管(2N2222A),電流放大系數(shù)β設置為80。撥動開關J1,J2可選擇在差動放大電路的輸入端加入直流或交流信號。數(shù)字萬用表用于測量直流輸出電壓,示波器用于觀測交流輸入/輸出電壓波形,測量探針用于仿真時實時顯示待測支路的電壓和電流。
實際電路中T1,T2宜選用差分對管,晶體管的靜態(tài)電流ICQ不宜超過1 mA。由ICQ可選取兩管共用的發(fā)射極電阻Re,且Re不影響差模電壓放大倍數(shù),僅對共模信號有較強的負反饋作用,因此可以有效地抑制“零點漂移”,穩(wěn)定靜態(tài)工作點。由于兩個放大器的參數(shù)不可能完全一致,因此通過電位器Rp對電路進行調(diào)零。
基極電阻Rb1,Rb2應根據(jù)差模輸入電阻的要求選定。選取集電極電阻Rc1、Rc2時應使靜態(tài)工作點靠近負載線的中點。根據(jù)輸入端和輸出端接“地”情況的不同,差動放大電路有以下4種不同接法:雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出。
2 靜態(tài)工作點分析
圖1差動放大電路靜態(tài)時因輸入端不加信號,T1,T2的基極電位近似為零,因此電位器Rp兩端的電位均為-UBE(對于硅管約為-0.7 V),如電位器Rp的滑動端處于中點位置,計算靜態(tài)工作點為:
pa相關文章:pa是什么
電流傳感器相關文章:電流傳感器原理 雙控開關相關文章:雙控開關原理
評論