差分放大器设计的实验报告.doc

差分放大器设计的实验报告设计一个具有恒流偏置的单端输入-单端输出差分放大器。一:已知条件正负电源电压;负载;输入差,V,,12V,,V,,12VR,EEL模信号。V,20mVid二:性能指标要求差模输入电阻;差模电压增益;共模抑制R,10k,A,15idvd比K,50dB。CMR三:方案设计及论证方案一:方案二方案论证:在放大电路中,任何元件参数的变化,都将产生输出电压的漂移,由温度变化所引起的半导体参数的变化是产生零点漂移的主要原因。采用特性相同的管子使它们产生的温漂相互抵消,故构成差分放大电路。差分放大电路的基本性能是放大差模信号,抑制共模信号好,采用恒流源代替稳流电阻,从而尽可能的提高共模抑制比。论证方案一:用电阻R6来抑制温漂•优点:R6越大抑制温漂的能力越强;•缺点:<1>在集成电路中难以制作大电阻;<2>R6的增大也会导致Vee的增大(实际中Vee不可能随意变化)论证方案二优点:(1)引入恒流源来代替R6,理想的恒流源内阻趋于无穷,直流压降不会太高,符合实际情况;(2)电路中恒流源部分增加了两个电位器,其中47R的用来调整电10K的用来控制Ic的大小,从而调节静态工作点。路对称性,通过分析最终选择方案二。四:实验工作原理及元器件参数确定•静态分析:当输入信号为0时,•IEQ?(Vee-UBEQ)/2Re•IBQ=IEQ/(1+β)•UCEQ=UCQ-UEQ?Vcc-ICQRc+UBEQ动态分析Rb625I21A/ARcRl4Rw10Rw2I11A/ARc1Rb1713•已知:R1=R4,R2=R3•Rid=2(R1+Rbe)+Rw1+Rw2>10KUid=2ib1(R1+Rbe)•Uod=βIb1(Rc//Rl)•Aid=Uod/Uid=-β(R2//Rl)/2(R1+Rbe)•Uoc=(Rc//Rl)*β*Ib1•Uic=Ib1(Rb1+Rbe)+(1+β)Ib*(2Re+Rw1)•Re约等于无穷Aic=Uoc/Uic=0Kcmr=Aid/Aic=20lg(Aid/Aic)>50db元件参数确定:取恒流源电流I0=1mA,则IC1=IC2=,β=40由计算得,R1=R4=,R2=R3=10K,R6=R7=2K,R10=5K,R8=:实验仿真及数据计算(1)差模增益仿真图(2)共模增益仿真图(3):输入电阻测量:由仿真图(1)得:Aid=>15(2)得:Aic=(3)得:Ri=[?(20-)]*1k=>10kAid?Aic=>320=50dBKcmr=六:实验调试静态工作点的调试:理论上为达到性能指标,输入为零时,实验过程中应用万用表测量Q1和Q2的电压,同时调节47K电位器,使得电压为零,然后调节10k电位器,使得R1