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6设计总结和体会8

6.1设计总结和体会8

7参考文献9

1课程设计的目的与作用

（1）了解并熟悉multisim的使用,能熟练的进行仿真

（2）加深理解双端输入双端输出恒流源式差分放大电路的原理及改进。

（3）通过自己亲自动手设计和搭建仿真环境,不仅对书上的理论知识得到巩固和深入理解,也增强了动手实践能力和使用先进软件进行设计的能力。

2设计任务及所用multisim环境的介绍

2.1设计任务

设计一个双端输入双端输出恒流源式差分放大电路,自己独立完成,在实验中通过自己动手设计仿真电路,达到真正明白原理的目的。

正确理解电路中所设置的参数对电路输出的影响。

正确处理理论数据和和仿真数据,通过比较加深对电路的理解。

2.2multisim软件及环境介绍

Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。

Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。

通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

启动Multisim，就会看到其主界面，主要是由菜单栏、系统工具栏、设计工具栏、元件工具栏、仪器工具栏使用中元件列表、仿真开关、状态栏以及电路图编辑窗口等组成。

如图1所示。

如图2所示。

Multisim10.0.1提供了品种繁多、方便实用的虚拟仪器。

比如数字万用表、信号发生器、示波器等17种虚拟仪器。

点击主界面中仪表栏的相应的按钮即可方便地取用所需的虚拟仪器如图3所示。

图1Multisim主界面

图2元器件工具栏

图3仪表工具栏

3电路模型的建立

双端输入双端输出恒流源式差分放大电路模型如图4所示：

图4双端输入双端输出恒流源式差分放大电路连接图

（其中三极管的

，

，调零电位器

的滑动端调在中点。

）

4理论分析及计算

4.1电路组成

双端输入双端输出恒流源式差分放大电路模型如上图双端输入双端输出恒流源式差分放大电路连接图5所示。

由图可见，恒流管

的基极电位由电阻

分压后得到，可认为基本不受温度变化的影响，则当温度变化时

的发射极电位和发射极电流也基本保持稳定，而两个放大管的集电极电流

和

之和近似等于

，所以

将不会因温度的变化而同时增大或减小，可见，接入恒流三极管后，抑制了共模信号的变化。

有时，为了简化起见，常常不把恒流源式差分放大电路中的恒流管VT3的具体电路画出，而采用一个简化的恒流源符号来表示，如图6所示。

图5恒流源式差分放大电路

图6恒流源式差分放大电路简化表示法

4.2静态分析

估算双端输入双端输出恒流源式差分放大电路时，通常可从确定恒流三极管的电流开始。

由双端输入双端输出恒流源式差分放大电路连接图可知，

=6v

则恒流管

的静态电流为：

（1）

则

（2）

（输出电压）（3）

（输入电流）（4）

（输入电压）（5）

4.3动态工作点分析

由于恒流三极管相当于一个阻值很大的长尾电阻，它的作用也是引入一个共模负反馈，对差模放大倍数没有影响，所以恒流源式差放的交流通路与长尾式电路的交流通路相同。

（6）

（放大倍数）（7）

（输入电阻）（8）

（输出电阻）（9）

5仿真结果分析

（1）利用Multisim的直流工作点分析功能测量电路的静态工作点，结果如图7所示：

图7直流工作点分析

说明：

V

（1）为VT

（1）输出电压UCQ1，V（4）为VT2输入电压UBQ2，V（3）为VT

（1）输入电压UBQ1，VT（14）为VT

（2）输出电压UCQ2）

根据双端输入双端输出恒流源式差分放大电路连接图，由图可得

（对地）（10）

（对地）（11）

则

（12）

（2）加上正弦输入电压，由虚拟示波器可看到

与

相反，

同相，如图8所示。

图8电压波形图

（蓝色为通道A，黑色为通道B，红色为通道C）

当

=10mV时，利用虚拟仪表可测的

，如图9所示

图9电表数据图

（13）

（14）

在两个三极管的集电极之间接上一个负载电阻

，此时可测得

，如图10所示。

前面已测得当负载电阻开路时

则

（15）

图10输出电压图

6设计总结和体会

在这次的模电课程设计中，我们对模电有了更清晰的认识。

但是在一开始看见题目的时候，还是比较头疼的，不知道如何下手，但是随着慢慢的摸索，思路慢慢的出现了。

这之间变化还是蛮大的，从最开始的不愿意动手到后来的因为一个环节没搞清楚而搞一晚上，这样的大反差让我们更进一步的了解了模拟电子技术这一门深奥而实用的课程。

课程设计本身要求将以前所学的理论知识运用到实际的路设计当中去，在电路的设计过程中，无形中加深了我对模拟电路的了解及运用能力，对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解；

此次课程设计对我们的总体电路的设计的要求更严格，这需要通过翻阅复习以前学过的知识确立了实验总体设计方案，然后逐步细化进行各模块的设计，进而一步步调试排除错误

总的来说，这次的任务完成的不错学到了很多东西。

在进行仿真后，对双端输入双端输出恒流源式差分放大电路静态工作点与动态工作点有了进一步的理解，并且对书上总结出的规律和公式有了更深层次的掌握。

7参考文献

[1]清华大学电子学教研组编.杨素行主编.模拟电子技术基础简明教程.3版.高等教育出版社.北京：

高等教育出版社,2005

[2]清华大学电子学教研组编.童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.3版.北京：

高等教育出版社,2001

[3]哈尔滨工业大学电子学教研组编.蔡惟铮猪编.王立欣副主编.基础电子技术.北京：

高等教育出版社,2004