差分電路設計

1、 #/5 /5設計三恒流源雙端輸出放大二十倍設計題目：R0=1OK、RL=20k、Au=30、采用單端輸入雙端輸出設計電路。一、設計目地在實際生活中我們大多數(shù)的電源都是單電源，而我們有時又要用到雙電源，同時我們有時還要把小電壓放大到我們需要的電壓。故我們設計出這個電路。二、設計原理我們利用差分放大電路來實現(xiàn)我們的設計。但是基本的差分放大電路有一定的缺陷，故我們用長尾式差分放大電路來進行設計。為了讓我們的設計更加完美，這里的長尾我們用鏡像電流源來做，但是又為了提高我們電路的穩(wěn)定性，故我們在鏡像電流源的下端加上兩個電阻，這樣我們的電路就有了更好溫度補償作用。這里的鏡像電流源主要給上面的差分電路提供

2、一個靜態(tài)電流。1、差模輸入電阻RAI一般R越大則接受信號的能力越強。2、共模抑制比KCMR共模抑制比就是開環(huán)差模電壓增益與開環(huán)共模電壓增益之比，一般用對數(shù)形式表示。即：KCMR=20lgAodAocAUAOd=20lgAOC=20lgoAU-AU-+2AUoAU+AU-+共模抑制比是用來衡量運放抑制溫漂的能力。3、三極管的選擇此次設計所使用的三極管均用2N2711,因為在第一個設計中我們已經測量出2N2711的0=120，這樣就減少了我們設計的計算過程。三、設計步驟1、鏡像電流源 /5 /5這里我們先設計我所說的“長尾”（鏡像電流源），如下圖：+AQ42N1-711R61k-R6(2)A、.I

3、2N1711I二I二IB1B2BI二I二IC1C2CI二I二I-2I二I-C1C2BR71k在上圖中的r6r7的作用就是來穩(wěn)定靜態(tài)工作電，減小電路受外界的影響。現(xiàn)在我們就通過調節(jié)滑動變阻器RV2來使圖中的兩個電流表的示數(shù)為1mA,這樣就完成了鏡像電流源。在上圖中的滑動變阻器的選擇是通過如下計算得到的：設：圖中的兩個三極管的所有參數(shù)基本一致。則有：TVCC-U-1-RI二be7RW故：當滿足條件齢2時，上式可簡化為:I=IC1C2TVCC-U-1-R=I=be7RW2、差分電路在單端輸入的情況下，輸入電壓只加在某個三極管的基極與公共端之間另一端的基極接地，如下圖:由題設可知R+R=R120R=1

4、0K0R=R=5K12R=20K3上圖中的滑動變阻器我們選擇50Q這個變阻器的主要作用也是用來增加電路的穩(wěn)定性。但是又不能讓電路的電流變化過大。故選擇50Q。由于設計要求：AU=30說明：在上頁我們設計了差分電路的長尾（鏡像電流源），在鏡像電流源中的鏡像電流為l=1mA,由于在差分設計時又采用的是對稱設計，而且假定的圖中相同的元件的性能完全一樣。而且圖中的RV1的電阻為50Q，故RV1對圖中電流的影響可忽略。此設計為單端輸入雙端輸出，則只需兩個輸出端分別放大15倍，則在下列的計算中AU=15。設：三極管Q1的發(fā)射極電流為I,、三極管Q2的發(fā)射極的電流為I2e1e2故：|el=|e2=1/2mA

5、P=12r=3000+(1+0)26mvbeIe1U=i(R+r+(1+0)I)=IRC1=0Ibi(R/ib5bee1Ui(R+r+(1+0)I)Ui0I(R拿bl2將數(shù)據(jù)代入公式解得：r二6.6kbeR二4.5k5由于我們采用的是對稱設計，那么就有R二R二4.5k54這樣我們就完成了所有的計算，連接所有電路圖得如下電路：最后我們連接一個示波器以驗證我們設計的正確性，仿真時得到如下波形：LewiSourceAcDCr-1過|卩.眄IeAjuIoOre-ShotCursorsBCDWFCllaniielBClmmielDPositionPoaiticin /5 #/5上圖中的綠色波為輸入，黃色和藍色為輸出波形。從示波器的讀數(shù)我們可以看出輸出波形的峰峰值為輸入波形的15倍，在單輸入雙輸出差分放大電路中的放大倍數(shù)為兩端輸出倍數(shù)的和。這樣我們以上設計的放大倍數(shù)為30。四、設計結論在這個設計中值得我們注意的是，哪些是已知量，那些為未知量，還有就是在設計中當我們的設計計算過程中計算出的數(shù)值為負值時，而設計要求又無法改變時，我們要知道怎么來調整設計思路如：此次設計中如果給我們的輸入R