差分放大器的设计

1《电子技术课程设计指导》设计报告题目：具有恒流源单端输入—单端输出差分放大器设计学院：信息学院专业班级：电子信息工程组长：刘浩1070209014029组员：解粉菊1070209014034张海涛10702090140232一、设计课题具有恒流源单端输入—单端输出差分放大器设计。已知条件VCC=+12V，VEE=–12V，RL=20k，Vid=20mV(有效值)。性能指标要求Rid＞10k，AVD＞15，KCMR＞50dB。二、原理分析（1）基本原理差分放大器是一种特殊的直接耦合放大器，它能有效的抑制零点漂移；它的基本性能是放大差模信号、抑制共模信号；常用共模抑制比来表征差分放大器对共模信号的抑制能力；稳流电阻的增加可以提高共模抑制比；但稳流电阻不能太大，因此采用恒流源取代稳流电阻，从而进一步的提高共模抑制比。（2）静态工作点的调整3实验电路通过调节电位器Rp使两个三极管的集电极电压相等来调节电路的对称性，完成电路的调零。（3）静态工作点的测量静态工作点的测量就是测出三极管各电极对地直流电压VBQ、VEQ、VCQ，从而计算得到VCEQ和VBEQ。而测量直流电流时，通常采用间接测量法测量，即通过直流电压来换算得到直流电流。这样即可以避免更动电路，同时操作也简单。EQCQCEQVVVEQBQBEQVVVeEQEQRVICCQCCCQ)(RVVI（4）电压放大倍数的测量差分放大器有差模和共模两种工作模式，因此电压放大倍数有差模电压放大倍数和共模电压放大倍数两种。在差模工作模式下，差模输出端Uod1是反相输出端，Uod2是同相输出端，则差模电压放大倍数为：ud2ud1udAAAud2iod2iod1ud1AUUUUA在共模工作模式下，共模输出端Uoc1、Uoc2均为反相输出端，则共模电压放大倍数为：uc2uc1ucAAAuc2ioc2ioc1uc1AUUUUA电路的共模抑制比KCMR为：udCMRucAKA或udCMRuc20lgdBAKA4（5）输入电阻的测量差分放大器差模输入电阻Ri远小于测量仪表的内阻，所以测试采用图1-2所示的测试方法。在信号源和电路的输入端之间串接一个电阻R，将微小的输入电流Ii转换成电压进行测量；在输出波形不失真的情况下输入信号Ui，测量出Us及Ui，则输入电阻为：RUUURUUUIURiSiiSiiii)(图1-2输入电阻测量原理图图1-3输出电阻测量原理图可以证明，只有在sis21UUU时测量误差最小；因此R≈Ri。（6）输出电阻的测量差分放大器差模单端输出的输出电阻Ro的测量采用图1-3所示的测试方法。开关K打开时测出Uo，开关K闭合时测出UoL，测输出电阻为：5LoLoLoLoLoLooRUUURUUUR只有在ooLo21UUU时测量误差最小RL≈Ro。三、设计原理图四、模拟图（1）输入共模信号时：（注：图中红色代表输入信号，橘黄色代表输出信号）6（2）输入差模信号时：7五、参数计算：Rid=2(RB1+rbe)+RP1=26.2kAVD=Vc/Vid=575mv/20mv=28.8Avc=Vc/Vic=575mv/12v=0.048经计算得各电阻阻值。六、总结与体会：通过本次设计，我加深了对知识的了解，对差分放大器有了进一步的了解：1.了解了查分放大器的基本知识，通过具体的电路图，掌握了简单电路元器件的装配。2.对multisim有了一定的认识，基本了解其中的元件及应用，能够用其进行电路设计模拟。七、参考书目童诗白《模拟电子技术基础》高等教育出版社2008年12月杨欣《电路设计与仿真-基于Multisim8与Protel2004》清华大学出版社2006年1月k3.6mA/2)(mV26)1(3000beIr1.578.2*20lg20VCVDCMRAAK8目录1.设计课题………………………22.原理分析………………………23.设计原理图……………………54.模拟图…………………………65.参数计算………………………76.总结与体会……………………77.参考书目………………………7