Коэффициент усиления при дифференциальном входе

Коэффициент усиления при дифференциальном входе

Коэффициент усиления при работе в режиме дифференциального входа найдем, установив V_s1=–V_s2=V_s/2. Коэффициент усиления аппроксимируется выражением:

Для анализа выберем V_s=1 мВ, задав V_s1=0,5 мВ и f=1 кГц. Воспользовавшись встроенной моделью, вычислите ожидаемое значение A_d. Чтобы предсказать результаты, примите h_fe=100 и h_ie=2 кОм. Анализ должен дать значение A_d=33,3. Чтобы получить в выходном файле переменные составляющие, используйте команду .PRINT, как показано во входном файле:

Model for Differential Amplifier VS1 1 0 AC 0.5raV; Vs1 = -Vs2 = Vs/2

VS2 0 8 AC 0.5mV; This gives difference-mode operation

RSI 2 1 1k

RS2 7 8 1k

RE 3 9 5k

RC1 4 5 2k

RC2 5 6 2k

VCC 5 0 12V

VEE 0 9 6V

Q1 4 2 3 BJT

Q2 6 7 3 BJT

.AC LIN 1 1000Hz 1000Hz

.MODEL BJT NPN

.OPT nopage

.PRINT ACV(1) V(2) V(3) V(4) V(5) V(6) V(7) V(8)

.TF V(4) VS1

.END

Проведите анализ и получите распечатку выходного файла. Если вы удалите ненужную информацию, вы уменьшите этот файл до одной страницы объемом менее 60 строк. Проверьте, что A_d=V₀|V_s1=V(4)/V(1)=33,4. Обратите внимание на порядок следования узлов при описании входных напряжений V_s1 и V_s2 во входном файле. Кроме того, обратите внимание на то, что в выходном файле под заголовком «SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS» приведено отношение для соответствующих напряжений смещения. Нас же в большей степени интересует отношение переменных составляющих, приведенных в нижней части выходного файла на рис. 9.23.

Model for Differential Amplifier

**** CIRCUIT DESCRIPTION

VS1 1 0 AC 0.5mV ; Vs1 = -Vs2 = Vs/2

VS2 0 8 AC 0.5mV ; This gives difference-mode operation

RS1 2 1 1k

RS2 7 8 1k

RE 3 9 5k

RC1 4 5 2k

RC2 5 6 2k

VCC 5 0 12V

VEE 0 9 6V

Q1 4 2 3 BJT

Q2 6 7 3 BJT

.AC LIN 1 1000Hz 100GHz

.MODEL BJT NPN

.OPT nopage

.PRINT AC V(1) V(2) V(3) V(4) V(5) V(6) V(7) V(8)

.TF V(4) VS1

.END

**** BJT MODEL PARAMETERS

   BJT

   NPN

IS 100.000000E-18

BF 100

NF 1

BR 1

NR 1

CN 2.42

D  .87

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 0.0000  ( 2) -.0052  ( 3) -.7624  ( 4) 10.9630

( 5) 12.0000 ( 6) 10.9630 ( 7) -.0052  ( 8) 0.0000

( 9) -6.0000

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

VS1 -5.186E-06

VS2  5.186E-06

VCC -1.037E-03

VEE -1.048E-03

TOTAL POWER DISSIPATION 1.87E-02 WATTS

**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS

V(4)/VS1 = -1.680E+01

INPUT RESISTANCE AT VS1 = 1.191E+04

OUTPUT RESISTANCE AT V(4) = 2.000E+03

FREQ      V(1)      V(2)      V(3)      V(4)      V(5)

1.000E+03 5.000E-04 4.165E-04 6.371E-20 1.670E-02 1.000E-30

FREQ      V(6)      V(1)      V(8)

1.000E+03 1.670E-02 4.165E-04 5.000E-04

Рис. 9.23. Выходной файл для режима с дифференциальными входами