帶有恒流源的差分放大電路.doc

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1、電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)設(shè)計報告差分放大電路目錄一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?二．設(shè)計儀器與元器件……………………………………………………………2三.設(shè)計要求………………………………………………………………………2四.設(shè)計思路………………………………………………………………………21.器件選擇……………………………………………………………………22.設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)計算元件參量………………………………………………23．靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和測量……………………………………………….3五.差模電壓增

2、益AVD的測量………………………………………………………3六．設(shè)計原理………………………………………………………………………4七.仿真波形…………………………………………………………………………4八.實(shí)驗(yàn)結(jié)果………………………………………………………………………5九.問題討論………………………………………………………………………6一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?．掌握差分放大器的主要特性參數(shù)及測試方法;2．學(xué)會設(shè)計有恒流源的差分放大器及電路的調(diào)試技術(shù);3.掌握差分放大器的基本實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)二．設(shè)計儀器與元器件：低頻信號發(fā)生器EE1641B1臺數(shù)字萬

3、用表UT20031臺雙蹤示波器COS5020或TDS2101臺實(shí)驗(yàn)箱導(dǎo)線若干三.設(shè)計要求：預(yù)設(shè)一具備恒流源偏置的單端輸入—雙端輸辦差分放大器。已知條件：+UCC=+12V，,UEE=-12V,RL=20K，Uid=20mv。機(jī)能指標(biāo)要求：Rid>20k,Au≥20,KCMR>60dB。四．設(shè)計思路：1.按照題意要求共模抑制比較高，即電路的對稱性要好，由于實(shí)驗(yàn)室條件有限選擇VT1，VT2，VT3為9013，其放大倍數(shù)均為100。設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)計算元件參量2．差分放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)首要由恒流源Im決定，故一般先設(shè)定Im。Im越小，

4、恒流源越穩(wěn)定，漂移越小，放大器的輸入阻抗越高，但是也不能太小，此處取值2mA?！tIe1Q=Ie2Q≈Im/2=1mA　　(1)由rbe=300Ω+(1+100)26Mv/IEQ=300Ω+(1+100)26/Ie=2926Ω　　　　要求Rid>20k,　故　Rid=2(RB1+rbe)＞20kW則RB1＞(10-2.926)kΩ=7.074kΩW取RB1=RB2=8.5kΩ　(2)要求AVD20即100（Rc1//10）/(2.926+8.5)>20則Rc1>5.3kΩ取Rc1=10kΩ（3）計算靜態(tài)工作點(diǎn)基極：則（4）計算

5、恒流源參數(shù)，則取R1=R2取X=-6.3則R1=R2=18kΩR3=2.46kΩ為了方便調(diào)整電路的對稱性，可以在T1、T2兩管的射極接入一阻值較小的電位器RP1?！?.靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和測量輸入端接地,用數(shù)字電壓表測量差分對管VT1,VT2的集電級對地的電壓UC1Q,UC2Q，UC1Q與UC2Q相等，再測量電阻RC1兩端電壓，并調(diào)節(jié)滑變，使Im的值滿足預(yù)設(shè)要求2MA。由于Im為設(shè)定值，用萬用表分別測量VTI，VT2的各級對地的電壓。要求VT1，VT2工作在放大狀況，將輸入端輸入差模信號Uid=20mv。對稱后，用萬用表測量UC

6、1Q，UC2Q，UB1Q，UB2Q，UE1Q，UE2Q的值。四．差模電壓增益AVD的測量方法輸入差模信號為Vid=20mV、f=1000Hz的正弦波,設(shè)差分放大器為單端輸入-單端輸出接法,用雙蹤示波器觀察VC1、VC2(它們應(yīng)是一對大小相等、極性相反的不失真正弦波),用晶體管毫伏表或雙蹤示波器分別測量VC1、VC2值后,用下式計算:雙端輸出時的差模電壓增益如果VC1與VC2不相等,則說明放大器的參數(shù)不完全對稱。若VC1與VC2相差較大,則應(yīng)重新調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn),使電路性能盡可能對稱。共模特性是由示波器測得的,當(dāng)從差分放大電路器的

7、兩個輸入端一對差模信號(大小相等、極性相同)時,與差分放大器的四種接法對應(yīng)的共模電壓增益AVD、共模輸入電阻Rid、共模輸出電阻Rod的關(guān)系,常用共模抑制比KCMR來表示;KCMR越大，說明差分放大器對共模信號的抑制力越強(qiáng)，放大器的性能越好。六：設(shè)計原理：根據(jù)推理可以得到電路原理圖，波形圖如下：七．仿真波形八.實(shí)驗(yàn)結(jié)果將本設(shè)計在EWB軟件上進(jìn)行仿真，在輸出端接上示波器后可以觀察到輸出符合設(shè)計。將電路用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行連接，在輸入端用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生20mv的交流電壓，輸出端接示波器可以觀察到示波器上顯示出放大后的信號。由于實(shí)際中即

8、使型號相同的兩只管子也可能在特性上具有一定差異，所以可以在12兩個管子的發(fā)射極接上滑動變阻器來調(diào)節(jié)使兩只管子的參數(shù)盡量保持一致。如果使用BG319由于管子對稱性相對比較好可以不用接滑動變阻器來調(diào)節(jié)。九.問題討論1.由于本設(shè)計是在假設(shè)管子的對稱性很好的情況下計算參數(shù)并設(shè)計的，恒