این مثال یک مدار تقویت کننده جفت تفاضلی را نمایش می‌دهد. این مدار می‌تواند برای بررسی خواص یک تقویت کننده جفت تفاضلی استفاده شود. مدل می‌تواند با استفاده از ورودی‌های تفاضلی و مود مشترک آزمایش شود. خروجی متوازن در حالت مود مشترک دارای بهره صفر است، فرض بر این است که دو ترانزیستور خواص یکسانی دارند.

توضیحات مدار

ترانزیستور NPN 3 به عنوان یک منبع جریان ثابت عمل می‌کند که به ثابت بودن بهره حالت تفاضلی کمک می‌کند. ترکیب مقاومت‌های R1، R3 و دیود D1 ولتاژ پایه را تقریباً 1 ولت بالاتر از منفی ریل قدرت تنظیم می‌کند. ولتاژ اشباع پایه-اکسید ترانزیستور 0.4 ولت است، بنابراین ولتاژ روی R2 برابر 0.6 ولت است که منجر به جریان اکسید 0.6/220 = 2.7 میلی‌آمپر می‌شود. دیود D1 از جهت جبران‌سازی دما استفاده می‌شود، زیرا تغییر ولتاژ پیش‌رو با دما مشابه تغییر ولتاژ پایه-اکسید است. مقادیر قطعات ترانزیستور برای ترانزیستور BC107 و مقادیر دیود برای دیود IN4148 نمونه‌های استاندارد هستند.

تحلیل فرکانسی

این مدل می‌تواند برای به دست آوردن پاسخ فرکانسی سیستم استفاده شود. گزینه “Start simulation from steady state” در بلوک Solver Configuration فعال شده است تا مطمئن شویم مدل در اطراف نقطه کار نامی خود خطی شود. دستور MATLAB® linmod می‌تواند برای خطی کردن مدل استفاده شود. اگر از Simulink® Control Design™ استفاده می‌کنید، مدل ee_amp_diff_pair را باز کنید. در تب Apps، تحت Control Systems، روی Model Linearizer کلیک کنید. در Model Linearizer، در تب Linear Analysis، در بخش Linearize، روی Bode کلیک کنید. نقاط خطی‌سازی با کلیک راست روی یک خط Simulink و انتخاب Linearization Points تعیین می‌شوند. اگر به بلوک Sensor نگاه کنید، نماد خروجی خطی‌سازی را در خروجی بلوک PS-Simulink مشاهده خواهید کرد. به طور مشابه، در بلوک Source نماد ورودی خطی‌سازی را در خروجی بلوک Sine Wave مشاهده خواهید کرد.

نتایج شبیه‌سازی از Simscape Logging

نمودار زیر خروجی و ورودی مدل تقویت کننده جفت تفاضلی را نمایش می‌دهد. تفاوت ولتاژ پایه‌ها (vb2 – vb1) توسط یک عامل بیش از 40 تقویت می‌شود. خروجی به عنوان تفاوت بین دو خروجی کلکتور (vc2 – vc1) اندازه‌گیری می‌شود.

پاسخ فرکانسی

این بخش پاسخ فرکانسی مدل را نمایش می‌دهد. با استفاده از ابزارهای خطی‌سازی، می‌توان به خوبی رفتار سیستم را در طیف گسترده‌ای از فرکانس‌ها تحلیل کرد.