模拟电子术课程设计-差分放大电路的设计.docVIP

新疆大学课 程 设 计 报 告所属院系： 电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 课程名称： 电子技术基础A 设计题目： 差分放大电路的设计 班 级： 电气  学生姓名： 学生学号： 指导老师 : 常翠宁 努尔.买买提 完成日期： 2016. 7. 07 课程设计题目：差分放大电路的设计要求完成的内容：1. 当差模输入信号Vid=25mV，电源电压波动干扰共模信号Vic≤10mV。2. 负载电阻为1kΩ时，其电压放大增益|Av|≥100。指导教师评语： 评定成绩为： 指导教师签名： 2017 年 7 月 01 日电气工程学院课程设计报告- PAGE 8 -差分放大电路的设计总体方案的选择1. 拟定系统方案框图差分放大电路利用电路参数的对称性和负反馈作用，有效地稳定静态工作点；它既能放大直流信号，又能放大交流信号；对差模信号具有很强的放大能力，而对共模信号却具有很强的抑制能力；减小由于电源波动和晶体管随温度变化而引起的零点漂移。差分式放大电路是模拟集成电路的重要组成单元，特别是作为集成运放的输入级。 差模输入 输入信号 共模输入输入端 差模输入 输入信号 共模输入输入端 输入方式 单端输入 双端输入 单端输出输出端 双端输出差分放大电路差分放大电路图1 差分放大电路方案框图2. 方案的分析和比较（1）备选方案差分放大电路分为射级偏置差放电路和恒流源偏置差放电路两种。（2）方案分析图2 差分放大电路方案图当开关S1拨向左边时，构成典型的差动放大器。调零电位器用来调节,管的静态工作点，使得输入信号为0时，双端输出信号为0,。为两管共用的发射极电阻，它对差模信号无负反馈作用，因而不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用，故可以有效的抑制零漂，稳定静态工作点。当开关K拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。它用晶体管恒流源代替发射极电阻，可以进一步提高差动放大器抑制共模的能力。（3）方案比较从技术指标方面比较，以上两种方案可求得的技术指标大致相同，均比较完善；从电路简易程度比较，射级偏置差放电路是我们常用且简单的，而恒流源偏置差放电路相对来说较为复杂；从经济指标方面比较，射级偏置差放电路所用元件较少，价格较为低廉。综上可得：射级偏置差放电路为最佳方案，选取射级偏置差放电路为实验方案。单元电路的设计1. 电路的结构和形式所采用电路的结构和形式为差分放大电路的一般结构，即用三端器件组成的差分放大电路（如图3所示）。图3 差分放大电路的一般结构用三端器件组成的差分放大电路是用两个特性相同的三端元件（含BJT、FET）,所组成的差分式放大电路，并在两器件下接公共接点e处连接一电流源。两器件的输入端,分别接输入信号电压和，两输入端,分别连接两只等值的电阻,。电路则由两个电源,和供电。由于电流源具有恒流特性，并带有高阻值的动态输出电阻（图中略），因而电路具有稳定的直流偏置特性和很强的抑制共模信号的能力。2. 组成电路的核心元件的选择（1）由于本学期模电所学的偏重和自己对于知识掌握的程度，我选择三极管BJT为组成电路的核心元件。需选择两个特性相同的三极管。所选择三极管型号为3DG6，β=100。（2）由于实验条件的限制，电流源需用镜像电流源代替。电流源作为集成电路中的一种单元电路，它为放大电路提供稳定的偏置电流，或做放大电路的有源负载，BJT的输出特性具有恒流特点，采用适当的辅助电路可以使其恒流特性更接近于理想情况。 令T1和T2的参数完全相同，则当BJT的较大时，基极电流IB可以忽略，。T1管对T2管有温度补偿作用，的温度稳定性也好，但受电源变化的影响大，故要求电源十分稳定。 3. 电路元件的计算、选择要求：当差模输入信号Vid=25mV，电源电压波动干扰共模信号Vic≤10mV。负载电阻为1kΩ时，其电压放大增益|Av|≥100。差模输入信号： 共模输入信号： 注意：输入信号均为交流信号。电源电压： 电