太原理工大学模拟电路第3章 差动放大电路
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实验三 差动放大电路一.实验目的1.加深对差动放大电路性能及特点的理解。
2.学习差动放大电路主要性能指标的测试方法。
二.实验原理图5—1是差动放大器的基本结构。
它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。
当K 接入左边时,构成典型的差动放大器。
调零电位器RP 用来调节V 1、V 2管的静态工作点,使得输入信号U i =0时,双端输出电压U o =0。
R E 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,故可以有效地抑制零漂,稳定静态工作点。
+-U i+V CC +12V-V EE -12V图5—1当K 接入右边时,构成具有恒流源的差动放大器,用晶体管恒流源代替发射极电阻R E ,可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
1.静态工作点的估算 典型电路 )0(||21≈=-=B B EBEEE E U U R U V I 认为EC C I I I 2121== 恒流源电路()321233||E BEBE CC E C R U U V R R R I I -++≈≈E C C I I I 2121==2.差模电压放大倍数和共模电压放大倍数当差动放大器的射极电阻R E 足够大,或采用恒流源电路时,差模电压放大倍数A d 由输出端方式决定,而与输入方式无关。
双端输出 R E =∞,R P 在中心位置单端输出 当输入共模信号时,若为单端输出,则有若为双端输出,在理想情况下实际上由于元件不可能完全对称,因此A C 也不绝对等于零。
3.共模抑制比CMRR为了表征差动放大器对有用信号(差模信号)的放大作用和对共模信号的抑制能力,通常用一个综合指标来衡量,即共模抑制比Ac Ad CMRR =或)(20dB Log CMRR Ac Ad = 差动放大器的输入信号可采用直流信号也可用交流信号。
本实验由信号源提供频率f=1KH z 的正弦信号为输入信号。
模拟电子技术课程设计报告书信息工程学院一、 设计题目:设计一个放大器系统,当电阻值变化土 2%时,放大电路能够产生土 8V 的输 出电压。
要求偏差为0时输出为0,偏差为2%时输出为8V,偏差为-2%时输出 为-8V ,误差不超过土 5%。
二、 设计电路:三、 工作原理及原理图:以上的工作原理图包括电压电路、 电桥电路、放大电路和电平转移电路。
基准电 压电路为后面的电路提供电压 V+,电桥电路使V+转变为微弱的电压信号 Vol ,放大电 路将微弱的电压信号放大到 Vo=± 6V ,然后电平转移电路把放大的电压平移到我们所需要的 电压V ( 0〜5V )。
四、 电路参数的计算:1、基准源电路设计基准源输出电压为 V+=7.5V ,稳压管电压为5.6V ,取稳压管的稳定电流为 1.1mA 。
根据基准源电路有四(1空)空1.34 Vz RJ1 5.6得到:Vol (1 RJ2RJ1 )Vz4虬 K«y-A士R J2 °34选 RJ2=39kQ ,可得 RJ1=13kQ 。
由于I F V0Vz7 5.6R,J F R JF若取lf=0.95mA ,则有,“ 7 5.61mA —FJ F得到 RJF=20kQ 。
电阻R3和R4的计算:由稳压管开始启动的条件:R j4Vs Vz V DVz 0.7R j3 RJ 4设Vs 、RJ3、R J 4组成的电路向稳压管提供的电流为 0.2mA , 若流过Rj4的电流为0.21mA :贝U 由下式:I RJ 4 箜也 0.21mA可得 Rj4=30kQ因为流过RJ3电阻的电流为0.41mA ,所以1RJ3 3 0.41mA 取 Vs=10.81, R J3 得到: 卫g nkQ 0.41验证 R4 x/Vs R3 R4其电路及仿真如下图: 3011 3010.81 7.91 Vz % Vz Of 6.3VR1=R2=R3=100k , R5=98k ,=0.02。