哈工大模电实验-差分放大电路与功率放大电路的仿真研究
功率放大电路的仿真测试实验报告
实验日期：班级：2015级应用物理学实验名称：功率放大电路的仿真测试姓名：实验成绩：学号：一、实验目的（1）了解OTL、OCL功率放大器的基本工作原理和参数测试。
（2）对比分析OTL功率放大器和OCL功率放大器的性能差异。
二、原理与说明功率放大器根据功放管平均导通时间的长短（或集电极电流流通时间的长短或导通角的大小），分为以下4种工作状态。
（1）甲类工作状态：甲类工作状态下，在整个周期内晶体管的发射结都处于正向运用，集电极电流始终是流通的，即导通角A等于180°。
（2）乙类工作状态：乙类工作状态下，晶体管的发射结在输入信号的半周期内正向运用，在另外半个周期内反向运用，晶体管半周期导电半周期截止。
集电极电流只在半周期内随信号变化，而在另半个周期截止，即导通角A等于90°。
（3）甲乙类工作状态：它是介于甲类和乙类之间的工作状态，即发射结处于正向运用的时间超过半个周期，但小于一个周期。
即导通角A大于90°小于180°。
（4）丙类工作状态：丙类工作状态:丙类工作状态下，晶体管发射结处于正向运用的时间小于半个周期，集电极电流的时间不到半个周期，即导通角A小于90°。
图 OCL功率放大器原理图为单电源供电互补推挽功率放大器。
三、实验内容1.OCL功率放大器测量1)按照图所示输入自己的OCL实验电路。
并测量晶体管的静态工作，判断器件工作状态。
表格2)调节信号源输出为3V(峰值)，在开关J1闭合和断开条件下，用双踪示波器观察输入输出波形。
J1断开时：J1闭合时：J1断开时：3)测量输出信号为3V时放大器的输出功率和电源消耗功率，并计算此时的放大器效率；逐渐增大输入信号，在没有出现明显失真条件下，再测量此时的输出效率、电源功率和功效，记录测量值于表格和中。
表格计算：在输入信号为3V时P om= I0× U0= WP V=在最大输入信号且不失真：η=P om/P v×100%=%图象在输入信号为14V即UI=时失真：表格计算：输入信号为3V时：P om= I0× U0=P v=最大输入信号且不失真时：η=P om/P v×100%=%图像在输入信号为12V,UI=时失真：2.OTL功率放大器测量1)按照图所示输入自己的OTL实验电路，并测量晶体管静态工作点并记录数据。
差分放大电路的分析与仿真
差分放大电路的分析与仿真摘要：差分放大电路是模拟电路学习中常用到的放大电路，其抑制零点飘移的良好电气特性，使它经常被用作多级放大电路的输入级。
本文通过对差分电路的静态及动态分析及仿真，让学生能够对差分放大电路有深入的了解。
关键词：零点漂移；差分放大；仿真分析中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）09-0246-011 引言当今世界之所以能称之为智能化的时代，是由于各种智能化的设备得到了普及，而这些智能化设备之所以能够智能化，离不开功能各异的各种传感器，而这些传感器所采集到的电信号一般都很微弱，同时这些微弱的电信号往往不是周期性的，所以对这些信号进行放大处理时，需要采用直接耦合放大电路进行放大，所谓直接耦合即输入信号引入放大电路及放大电路与其负载的连接都是靠导线直接连接，因此直接耦合连接方式有很好的低频特性同时又很容易做成集成电路。
直接耦合放大电路虽然有以上几大优势，但普通的直接耦合放大电路存在零点漂移现象，所谓“零点漂移”，就是当输入信号为零时面输入信号不为零。
差分放大电路是一种直接耦合放大电路，差分电路本身具有良好的电气对称性，使其对模性号有很强的抑制作用，所以能有效地抑制零点漂移现象的发生。
2 差分放大电路抑制温漂的原理分析零点漂移现象的产生，其原因有很多，但最为主要的原因还是晶体管受到外部温度变化所引起的静态工作点的波动，所以零点漂移也常被称为温度漂移，简称温漂。
那差分放大电路是如何做到抑制温漂的呢？图1所示电路为长尾差分放大电路，当两端的输入信号电压uI1=uI2=0时，也就是电路处于完全的直流分量控制静态状态，因为T1与T2管的电气特性完全相同，其外接电阻参数也都相同，那么就有集电极对地电位UCQ1=UCQ2的结果，所以静态时的输出电压UO=0。
如果外界温度升高了，ICQ1和ICQ2也会同时增大，而且其增大幅度完全相同，从而导致两个集电极电阻上的压降出现等值幅度的增大，进而使UCQ1和UCQ2同时等值幅度变小，所以输出UO=UCQ1CUCQ2=0保持不变。
模拟电子技术课程设计报告-单管共射放大电路仿真分析+差分放大电路设计仿真
前言本次电子课程设计的主要内容分为数字电子部分和模拟电子部分。
其中，数字电子部分为三位二进制加法计算器设计和串行数据检测器的设计；模拟电子部分为电压并联反馈电路和多级放大电路。
《电子课设》，是电子技术实验教学中的一个重要环节，它以数字电子技术、模拟电子技术为理论基础，根据课题任务的具体要求，由学生独立完成方案设计、EDA模拟、硬件组装、实际调试和撰写总结报告等一系列任务，具有较强的综合性，可以大大提高学生运用所学理论知识实际解决问题的能力。
对于电子技术课程设计的特点，本次试验设计采用了加拿大EWB（Multisim）软件，既能加强学生对理论知识的掌握及提高解决实际问题的能力，又能为课堂教学及教学方法和手段的改革增添活力。
目录模拟电子设计部分一. 课程设计目的及要求 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的要求 (3)二.设计任务及所用Multisim软件环境介绍 (4)2.1设计任务 (4)2.2Multisim软件环境介绍 (4)三. 课程任务设计，设计，仿真 (5)3.1单管共射放大电路 (5)3.2 差分放大电路 (9)数字电子设计部分一. 课程设计目的及要求 (12)1.1 课程设计的目的 (12)1.2 课程设计的要求 (12)二. 课程任务分析、设计 (13)2.1三位二进制同步减法计数器 (13)2.2串行数据检测器 (16)四. 设计总结和体会 (21)五. 参考文献 (22)模拟电子技术课程设计报告一. 课程设计目的及要求1.1 课程设计的目的1.学会在Multisim软件环境下建立模型2.熟悉Multisim的基本操作3.熟练掌握Multisim设计出的仿真电路4.掌握分析仿真结果1.2 课程设计的要求根据设计任务，从选择设计方案开始，进行电路设计；选择合适的器件，划出设计电路图；通过安装、调试，直至实现任务要求的全部功能。
对电路要求布局合理，走线清晰，工作可靠。
功率放大电路的仿真测试实验报告
电子与信息工程系模电实验实验日期：2016.4.15 班级：2015级应用物理学实验名称：功率放大电路的仿真测试姓名：实验成绩：学号：一、实验目的（1）了解OTL、OCL功率放大器的基本工作原理和参数测试。
（2）对比分析OTL功率放大器和OCL功率放大器的性能差异。
二、原理与说明功率放大器根据功放管平均导通时间的长短（或集电极电流流通时间的长短或导通角的大小），分为以下4种工作状态。
（1）甲类工作状态：甲类工作状态下，在整个周期内晶体管的发射结都处于正向运用，集电极电流始终是流通的，即导通角A等于180°。
（2）乙类工作状态：乙类工作状态下，晶体管的发射结在输入信号的半周期内正向运用，在另外半个周期内反向运用，晶体管半周期导电半周期截止。
集电极电流只在半周期内随信号变化，而在另半个周期截止，即导通角A等于90°。
（3）甲乙类工作状态：它是介于甲类和乙类之间的工作状态，即发射结处于正向运用的时间超过半个周期，但小于一个周期。
即导通角A大于90°小于180°。
（4）丙类工作状态：丙类工作状态:丙类工作状态下，晶体管发射结处于正向运用的时间小于半个周期，集电极电流的时间不到半个周期，即导通角A小于90°。
图4.4.2 OCL功率放大器原理图4.4.3为单电源供电互补推挽功率放大器。
三、实验内容1.OCL功率放大器测量1)按照图4.4.2所示输入自己的OCL实验电路。
并测量晶体管的静态工作，判断器件工作状态。
表格1.1.1开关闭合开关断开Q1 Q2 Q1 Q2I B12.012pa 12.012pa 55.511na 1.691naI C1201ma 1.201ma 1.201ma 1.201mnaU CE12v 12v 12v 12v2)峰值)，在开关J1闭合和断开条件下，用双踪示波器观察输入输出波形。
J1断开时：J1闭合时：J1断开时：3)测量输出信号为3V时放大器的输出功率和电源消耗功率，并计算此时的放大器效率；逐渐增大输入信号，在没有出现明显失真条件下，再测量此时的输出效率、电源功率和功效，记录测量值于表格1.1.1和1.1.2中。
7-差分放大电路仿真
实验七 差分放大电路仿真实验1、差分放大电路如图7-1所示。
（1） 仿真静态工作点、差模传输特性及双端输出的电压传输特性。
（2） 为扩大线性范围，给Q3、Q4管接发射极电阻Ω=100e R ，观察差模传输特性。
Q 1Q图7-12、电路如图7-2所示。
已知t v i 10002sin 121π=，t v i 10002sin 22π=。
通过仿真1o v 、2o v 及21o o v v -的波形，求出它们的幅度。
Vi2m=2m图7-23、非对称差分放大电路的电路图如图7-4所示。
（1） 研究静态工作点的变化。
（2） 研究差模输入信号为t v i 10002sin 51⨯=πmV ，t v i 10002sin 52⨯-=πmV 下，输出电压1o v 、2o v 的变化；共模输入信号为t v ic 10002sin 5⨯=πmV 下，输出信号1o v 、2o v 的变化。
图7-34、电路如图7-4所示，通过仿真求出差模电压增益、共模电压增益、共模抑制比并确定上限截止频率。
-10mQ1图7-45、差分放大电路如仿真题图7-5所示，Q 1和Q 2为参数完全一致的三极管，管子的型号为Q2N2222，管子参数按默认值。
运用PSpice 分析该电路。
(1) 输入频率为1kHz ，幅值为10mV 的正弦信号，绘出差模输入时，输出电压1o v 和2o v 的波形以及21o o o v v v -=的波形，并求出该电路的差模增益vd A 。
(2) 输入频率为1 kHz ，幅值为100mV 的正弦信号，绘出共模输入时，输出电压1o v 和2o v 的波形，并绘出21o o o v v v -=的波形。
图7-56、差分放大电路如图7-6所示，两个三极管均用2N2222型管，5021==ββ，其他参数按默认值。
试运用PSpice 分析该电路。
(1) 求电路静态工作点。
(2) 分别绘出021==e e R R 和Ω==30021e e R R 时的电压传输特性曲线。
差放功放仿真1
实验6功率放大电路
1.调静态，调节Rw使Va=Vcc/2
V1 0m V 1kHz 0Deg
XMM1
2.不加自举，给放大器输入1kHz，100mv信号，逐渐加大输入电压幅值，用示 波器观察输出波形为临界削波时，测出输出电压幅值，算出输出功率。
3.加自举，给放大器输入1kHz，100mv信号，逐渐加大输入电压幅值，用示波 器观察输出波形为临界削波时，测出输出电压幅值，算出输出功率。
实验5差分放大电路 1.测量静态工作点
ห้องสมุดไป่ตู้
2.差模电压放大倍数测量 输入ui1有效值5mv，1KHz的正弦波 加差模信号 ui1，ui2，分别接入电路的左右输入端，电阻R1作为输出负 载，则电路的接法属于双入双出。将四通道示波器XSC1的3个通道分别接 在信号源ui1和负载R1两端，如图1所示。运行并双击示波器图标XSC1， 调整各通道显示比例，得差分放大电路的输入／输出波形如图3所示。 3.共模电压放大倍数测量 将信号源ui2的方向反过来，即加上共模信号，运行并双击示波器图标 XSC1，调整A，B通道显示比例，可得如图4所示波形。 4.共模抑制比分析 共模抑制比分析 选择Simulate菜单中的Analysis命令，然后选择Transient Analysis子命令， 选择结点3，4作为输出，单击Simulate按钮；选择Simulate菜单中的后处理器 Postprocessor子命令，在Expression列表框中编辑“V($4)一V($3)”，然后 打开Graph选项卡，可画出差分放大电路共模输入双端输出波形，见图5。可 见，波形属于噪声信号，且幅值极小，可忽略不计。因此，差分放大电路双端 输出时，其共模抑制比KCNR趋于无穷大。如果再将图1所示的电路中发射极 电阻R2改为恒流源，重复前面步骤，再分析共模特性，可得出结论：具有恒 流源的差分放大电路的共模抑制比KCNR更高。
哈工大2012学年_模电自主设计实验报告
模拟电子技术课程大作业姓名：学号：院系：控制科学和工程系题目：音频功率放大器的设计和实现音频功率放大器的设计和实现1.实验目的设计一个实用的音频功率放大器。
在输入正弦波幅度≤5mV，负载电阻等于8Ω的条件下，音频功率放大器满足如下要求：1、最大输出不失真功率P OM≥8W。
2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。
3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。
4、输入阻抗R i≥100kΩ。
5、具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz处有±12dB的调节范围。
2.总体设计方案该音频功率放大器可由图1所示框图实现。
前置放大级主要实现对输入信号进行放大，从而和功率放大器的输入灵敏度进行匹配。
音调控制级主要实现对输入信号的提升或衰减作用，以满足不同听众的需求。
功率放大级是此音频功率放大器的核心部分，它决定了输出功率的大小。
下面介绍各模块的实现方法。
话筒输入Vo前置放大音调控制功率放大RL图1 音频功率放大器组成框图1.前置放大器由于输入信号非常微弱且音频宽度过大，需要前置放大器有较高的输入阻抗，较低的输出阻抗，噪声小，频带宽。
为达到预期的效果，有两种选择。
一是由分立元件搭建的放大电路，二是采用合适的集成放大电路。
由于集成放大电路性能稳定，外围电路简单，便于调试，本前级放大电路选择集成放大电路实现。
2.音调调节级音调控制电路的主要功能是通过对放音频带内放大器的频率响应曲线的形状进行控制，从而达到控制放音音色的目的，以适应不同听众对音色的不同爱好。
此外还能补偿信号中所欠缺的频率分量，使音质得到改善，从而提高放音系统的放音效果。
在高保真放音电路中，一般采用的是高、低音分别可调的音调控制电路。
一个良好的音调控制电路，要求有足够的高、低音调节范围，同时有要求在高、低音从最强调到最弱的整个过程中，中音信号（一般指1kHz）不发生明显的幅值变化，以保证音量在音调控制过程中不至于有太大的变化。
功率放大电路仿真
电路设计
原理说明
当输入信号源驱动输入级晶体管B1时，中间 级晶体管B2将前一级的输出信号进一步放大 ，然后驱动输出级晶体管B3。输出级晶体管 将放大的信号输出到扬声器，使其产生声音
CHAPTER 2
仿真分析
仿真分析
为了评估该功率放大电路的性能 ，我们使用Multisim仿真软件进 行测试
仿真分析
这里我们以一个简单的两级功率 放大电路为例，使用晶体管作为 放大元件
电路设计
元件选择
输入级：采用NPN型晶体管B1，基极通过电阻R1接输入信号源，发射极接地 中间级：采用NPN型晶体管B2，基极通过电阻R2接输出信号源，发射极接地 输出级：采用PNP型晶体管B3，发射极通过电阻R3接输出信号源，基极和集电极分别接 地
20xx
功率放大电路 仿真
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电路设计
目录
仿真分析
功率放大电路仿真
功率放大电路是将微弱的输入信号放大成较强的输出
1
信号的电路
在音频系统中，功率放大器常用于扬声器驱动、公共
2
广播系统、音响设备等
本文将介绍一种简单的功率放大电路，并通过仿真软
3
件对其性能进行评估
CHAPTER 1
电路设计
电路设计
功率放大电路通常由输入级、中 间级和输出级组成
电路设计
偏置电压：为了使晶体管工 作在最佳状态，需要加入偏 置电压。这里我们采用电阻 R4和R5构成简单的分压器， 为各晶体管提供合适的偏置 电压
负载：扬声器(负载电阻RL) 接在输出级晶体管的集电极 和地之间
电路设计
电路连接
输入信号源 --> NPN晶体管B1(输入级) -> NPN晶体管B2(中间级) --> PNP晶体管 B3(输出级) --> 扬声器