东南大学 信息学院 电子线路 模电实验四报告 -差分放大器.pdf

实验四 差分放大器 姓名： 学号： 实验目的： 1. 掌握差分放大器偏置电路的分析和设计方法； 2. 掌握差分放大器差模增益和共模增益特性，熟悉共模抑制概念； 3. 掌握差分放大器差模传输特性。 实验内容： 一、实验预习 根据图 4-1 所示电路，计算该电路的性能参数。已知晶体管的导通电压 V =0.55, BE(on) β=500 ，|V |=150 V，试求该电路中晶体管的静态电流I ，节点1 和2 的直流电压V 、V ， A CQ 1 2 晶体管跨导gm ，差模输入阻抗Rid ，差模电压增益Avd ，共模电压增益Avc 和共模抑制比KCMR ， 请写出详细的计算过程，并完成表4-1。 图4-1. 差分放大器实验电路 表4-1： I （mA ） V （V ） V （V ） g （mS ） R （kΩ ） A A K CQ 1 2 m id vd vc CMR 1 8.2 8.2 38.5 20.3 -261.8 -3.4 38.5 二、仿真实验 1. 在Multisim 中设计差分放大器，电路结构和参数如图4-1 所示，进行直流工作点分析（DC 分析），得到电路的工作点电流和电压，完成表4-2 ，并与计算结果对照。 表4-2： I （mA ） V （V ） V （V ） V （V ） V （V ） V （V ） CQ 1 2 3 5 6 0.997565 8.219 8.219 1.998 2.647 2.548 仿真设置：Simulate →Analyses → DC Operating Point，设置需要输出的电压或者电流。 2. 在图4-1 所示电路中，固定输入信号频率为10kHz，输入不同信号幅度时，测量电路的差 模增益。采用Agilent 示波器（Agilent Oscilloscope ）观察输出波形，测量输出电压的峰峰值 （peak-peak），通过“差模输出电压峰峰值/差模输入电压峰峰值”计算差模增益Avd ，用频 谱仪器观测节点1 的基波功率和谐波功率，并完成表4-3 。 表4-3： 输入信号单端幅度 1 10 20 （mV ） Avd -239.23 -229.25 -208 基波功率P1 -24.021 -5.417 -0.474 (dBm) 二次谐波功率P2 -91.635 -52.095 -40.529 (dBm) 三次谐波功率P3 -96.405 -41.272 -25.723 (dBm) 仿真设置：Simulate →Run ，也可以直接在Multisim 控制界面上选择运行。在示波器中观察 差模输出电压可以采用数学运算方式显示，即用1 通道信号减2 通道信号，设置见图4-2 。 显示设置按钮可以设置数学运算模式下的示波器显示参数，见图4-3