模擬電子技術(shù)課程設(shè)計---差動放大電路設(shè)計

1、<p>　　模擬電子技術(shù)課程設(shè)計設(shè)計報告</p><p>　　——差動放大電路設(shè)計</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1設(shè)計任務(wù)與要求</p><p><b>　　差動放大電路的設(shè)計

2、</b></p><p><b>　　2.1元器件參數(shù)</b></p><p>　　2.1電路的設(shè)計方案</p><p>　　2.3電路的工作原理及靜態(tài)與動態(tài)的分析</p><p>　　2.4電路理論的計算</p><p>　　2.5差動放大電路的作用</p><p

3、><b>　　第三章</b></p><p>　　3.1Multisim仿真電路</p><p>　　3.2仿真結(jié)果及其分析</p><p><b>　　第四章</b></p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p><b>

4、;　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1設(shè)計任務(wù)與要求</p><p>　　設(shè)計一個帶恒流源的差動式放大電路。主要參數(shù)：選用2N2218（β值約為150），采用±12V的雙電源，恒流源為1.2mA,輸入電阻≥20KΩ、雙端輸出電阻≥20kΩ，差模電壓增益Avd≥18，共模抑制比KCMR≥40.</p><p>　　第二章 差動

5、放大電路的設(shè)計</p><p><b>　　2.1元器件參數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)電路設(shè)計的實際情況和參數(shù)要求，確定好元器件的參數(shù)和要求。</p><p><b>　　如下圖所示</b></p><p>　　備注：以上元件只是參考參數(shù)，可根據(jù)實際情況和經(jīng)驗來選擇合適的器件。</p&

6、gt;<p>　　2.1電路的設(shè)計方案</p><p>　　差動放大電路又叫差分電路，他不僅能有效的放大直流信號，而且能有效的減小由于電源波動和晶體管隨溫度變化多引起的零點漂移，因而獲得廣泛的應(yīng)用。特別是大量的應(yīng)用于集成運放電路，他常被用作多級放大器的前置級。差分放大電路利用電路參數(shù)的對稱性和負反饋作用，有效地穩(wěn)定靜態(tài)工作點，以放大差模信號抑制共模信號為顯著特征，廣泛應(yīng)用于直接耦合電路和測量電路的輸

7、入級。 基本差動放大電路由兩個完全對稱的共發(fā)射極單管放大電路組成，該電路的輸入端是兩個信號的輸入，這兩個信號的差值，為電路有效輸入信號，電路的輸出是對這兩個輸入信號之差的放大。設(shè)想這樣一種情景，如果存在干擾信號，會對兩個輸入信號產(chǎn)生相同的干擾，通過二者之差，干擾信號的有效輸入為零，這就達到了抗共模干擾的目的。</p><p>　　差動放大電路的原理圖</p><p>　　2.3電路的工作

8、原理及靜態(tài)與動態(tài)的分析</p><p>　　差動放大電路的組成，從電路的結(jié)構(gòu)上看，它具有以下特點：它由兩個完全對稱的共射電路組合而成。電路采用正負雙電源供電。差動放大電路利用電路對稱性，可以很好的抑制零點漂移現(xiàn)象。信號是從三極管的兩個基極端輸入的，稱為雙端輸入；輸入信號是從三極管的兩個集電極端輸出的，稱為雙端輸出。Re為差動放大電路的公共發(fā)射極電阻，用來抑制零點漂移并決定晶體管的靜態(tài)動作點。Rc為集電極負載電阻。

9、</p><p><b>　　靜態(tài)分析</b></p><p>　　當輸入信號為零時，放大電路處于靜態(tài)。放大電路的直流通路如圖所示，</p><p>　　由于電路對稱，所以IBQ1=IBQ2,ICQ1=ICQ2,IEQ1=IEQ2,流過Re的電流為IEQ1和IEQ2之和。由直流通路可以列方程得到靜態(tài)工作點為：</p><p&

10、gt;　　UEE=UBE1+2IE1Re</p><p>　　IEQ1=IEQ2=（UEE-UBEQ）/2Re</p><p>　　IBQ1=IBQ2=ICQ1/β=IEQ1/β</p><p>　　兩管對地的集電極電壓為</p><p>　　UCQ1=UCQ2=UCC-ICQ1Rc</p><p><b>

11、　　動態(tài)分析</b></p><p><b>　　差模輸入。</b></p><p>　　在放大器兩輸入端分別輸入大小相等、相位相反的信號，即ui1=-ui2時，這種輸入方式稱為差模輸入，所輸入的信號稱為差模輸入信號。差模輸入信號用uid來表示。差模輸入電路如圖所示?？傻?lt;/p><p>　　uid = ui1-ui2=2ui1（u

12、i1=-ui2=1/2uid）</p><p><b>　　（2）共模輸入</b></p><p>　　差動放大電路的兩個輸入端加上大小相等、極性相同的信號叫共模輸入，用uic表示。電路形式如下。</p><p>　　uic=ui1=ui2</p><p>　　2.4電路理論的計算</p><p>

13、;<b>　　靜態(tài)工作點</b></p><p><b>　　動態(tài)計算</b></p><p><b>　　差模信號</b></p><p><b>　　共模信號</b></p><p>　　2.5差動放大電路的作用</p><p>

14、;　　克服了偏置電平變化帶來的影響，使得放大器的性能保持穩(wěn)定。</p><p>　　使得輸出信號的電壓擺幅擴大了1倍。</p><p>　　提高了電路的線性度。</p><p><b>　　第三章</b></p><p>　　3.1 Multisim仿真電路</p><p>　　3.2仿真結(jié)果及其

15、分析</p><p><b>　　靜態(tài)工作點</b></p><p>　　動態(tài)分析：（藍色輸出，紅色輸入）</p><p><b>　　差模信號</b></p><p>　　雙端輸入-單端輸出（單端輸入-單端輸出）</p><p>　　Aud=uo/2ui=25</p&

16、gt;<p>　　雙端輸入-單端輸出（單端輸入-單端輸出）</p><p>　　差動放大電路的通頻帶</p><p><b>　　60khz的電壓值</b></p><p><b>　　1khz的輸出電壓</b></p><p><b>　　通頻帶的圖形</b>&

17、lt;/p><p><b>　　第四章</b></p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　可見差動電路對共模信號有抑制作用。像溫度的變化活電源電壓的波動引起兩集電極電流的變化是相同的，因此可以把它們的影響看成是差動電路輸入端加入共模信號的結(jié)果。所以差動電路對溫度影響有一定的抑制作用，另外和輸入信號一起加

18、入的干擾信號也可以被當作共模信號給抑制掉。但實際電路中兩管不可能完全相同，所以要求共模輸出電壓越小越好。</p><p>　　電路中的電阻Rc起到了負反饋的作用，對穩(wěn)定靜態(tài)工作點起到了一定的作用。當溫度升高引起電流Ic升高，這時電流IE也升高，反映在電阻Re上的壓降也升高，進而使三極管的電壓uBE減小，是基極電流iB也減小，從而使集電極電流ic減小，穩(wěn)定了工作點。</p><p>　　在實