差动放大器

有源负载型差动放大器 1.1实验目的：静态工作点 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 对差分放大电路的放大倍数，频率响应，个元件的参数对电路的影响进行分析，并分析交流对电路的影响，及对电路进行傅里叶分析。 1.2实验原理 图1为有源负载型差动放大器原理图。由于双端输出形式的差动放大器具有很高的共模抑制比CMRR，因此利用镜像恒流源作为差分对管Q1与Q2的有源负载，实现栓端输出形式的单端化，以便与下级系统的连接。 如图1所示的有源负载型差分放大器使用Q3Q4、Q5Q6、Q7Q8三对镜像恒流源。参考电压R1决定参考电流ｉR数值，镜像恒流源Q3Q4、Q5Q6以ｉR作为参考，分别提供差分对管Q1Q2的静态工作点电流2ＲCQ以及负载ＲL的静态工作点。 图1  有源负载型差动放大器 1. 有源负载 有源负载由镜像电流源Q7Q78组成，晶体管Q9代替了连接Q7基极与集电极之间的短路线，在R6=R7时，Q9连接方式能够显著减少短路线形式对Q7集电极电流的分流，使ｉc1与ｉc8更接近。 ｌc8=（（β*（β+1））*ｌc1）/（β*（β+1）+2    （2） 由Q1与Q2集电极连至负载电阻ＲL的之支路电路为： Io=Ic1-Ic2                          （3） 当系统差模输入为零时，差分对管Q1与Q2的集电极电流Ic1、Ic2完全相等，其其中包括了差分对管Q1与Q2的静态工作点电流Icq以及共模信号电流。因此Io=0，系统能够对共模信号进行充分抑制。 当系统有差模输入时，差分对管Q1与Q2的集电极电流Ic1、Ic2包括了放大的差模信号电流，他们幅度相等、相位相反，因此Io为双倍的单管信号输出电流。这样，镜像电流源Q7Q8组成的有源负载实现了双端输出形式的单端化。 2. 镜像恒流源Q5Q6的作用 负载电阻ＲL（系统输出Vo）端的直流静态工作点电压必须处于-0.7～6v之间，最好设置为3v，非则系统输出Vo动态范围过小。镜像恒流源Q5Q6为负载电阻ＲL提供偏置电流，使之维持3v静态工作点电压。 3. 系统差模增益 系统差模输出电流为： Iod=（2β/rbe）*Vid/2≈（Icq/Vt）*Vid      （4） 系统差模电压增益为： Ａvd=（ＲL*Iod）/Vid≈（ＲL/Vt）*Icq        （5） 差分对管Q1与Q2的静态工作点电流Icq由参考电压Ｒ1决定。至此，可见有源负载型差分放大器的差模增益、静态工作点电流等与晶体管参数的相关程度很低，只有利于系统增益的稳定。 4. 有源负载型差动放大器的设计 对于图1琐事电路形式，根据系统设计指标要求，确定电路中所有的电阻数值。 嘉定要求放大器指标：电压增益Ａv=200，不失真输出动态范围Vopp≈6v；输入信号峰峰值Vipp=1～10mv，负载阻抗为ＲL=1k?，直流偏置电源电压Vcc=6v，Vee=-6v。 放大器的设计步骤如下 步骤一    差分对管Q1与Q2的静态工作点电流 由式（5），可得差分对管Q1与Q2的静态工作点电流 ｌcp=（Ａvd*Vt）/ＲL=5.2（mA）    （6） 镜像恒流源Q3Q4电流为： ｌc3=2*ｌcq=2*5.2=10.4（mA） 步骤二    静态恒流源Q5Q6电流 为使系统不失真输出动态范围Vopp≈12v，负载电阻ＲL端的直流静态工作点电压设置为3v。因此，镜像恒流源Q5Q6电流为： ｌc6=3/ＲL=3/1=3（mA）                      （7） 步骤三     镜像恒流源Q3Q4、Q5Q6、Q7Q8的电阻确定 参考电流ｌr设置为： ｌr=ｌc3=10.4（mA）                      （8） 镜像恒流源Q3Q4的电阻设置为相等： Ｒ2=Ｒ3=51（?）                        （9） 镜像恒流源Q5Q6的电阻设置为： Ｒ4=51（?）                              （10） Ｒ5=（ｌr/ｌc6）*Ｒ4=180（?）                  （11）Ｒ1=（（Vcc-Vee-2*Vbeq）/ｌr）-（Ｒ3+Ｒ4）=910（?）      （12） 镜像恒流源Q7Q8的电阻设置为： Ｒ6=Ｒ7=51（?）                          （13） 1.3.1  实验 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 NPN晶体管QQ2N222、PNP晶体管Q2N1132A属于BIPOLAR元件库。 1. 差动放大器的瞬态分析 信号源为正弦电压源VSIN(VOFF=0V,VAMPL=1mV≈1V,FREQ=1Hz). 仿真设置为Time Domain（Transient）：Run to（5s），Start saving data（0s），Maximum step（0.005s）。 （1） 差动放大器电路的最大动态范围 测量双端与单端输出方式的基本型、恒流源型、有源负载型（图1）差动放大电路的输入差模信号频率为1Hz时，最大不失真输入与输出范围。 （2） 差动放大器电路的差模增、共模增益、共模抑制比 输入信号频率为1Hz。测量双端与单端输出方式的有源负载型（图1）差动放大电路的差模增益、共模增益、共模抑制比。 1.2.2差动放大器的交流扫描分析 系统为有源负载型（图1）差动放大器电路，共模输入信号源为为零，差模输入信号源为扫频正弦电压源VAC（5mVac，0 Vdc），Ｒ2分别取为51（?）与100（?）. 仿真设置为AC  Sweep/Noise：Logarithmic（Decade），Start（1Hz），End（100MHz），point/Decade（100）。 （1） 放大器差模增益的频率特性 Trace/Add Trace命令下，增益分析变量 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式为V【ＲL：2】/V【Vid：+】，即电压增益，使用标尺测量中频（1Hz），增益Avd、上截止频率fh。 （2） 放大器输入阻抗的频率特性 Trace/Add Trace命令下，输入阻抗分析变量表达式为V【Vi：+】/I【Vid】，即信号源电压与电流之比。使用标尺测量中频（1Hz）处输入阻抗Ri。 （3） 放大器输出阻抗的频率特性 （4） 将放大器输入端的电压信号源用短路线代替，负载换位信号源Vt：VAC. Trace/Add Trace命令下。分析变量表达式为V【Vt：+】/I【Vt】，即信号源电压与电流之比。使用标尺测量中频（1Hz）处输出阻抗Ro。 1.4 电路功能仿真分析 (1)交流分析 （2）静态工作点分析 （3）傅里叶分析 以下对该差分放大电路进行傅里叶分析 分析如下： 由傅里叶分析可知在该1KHZ电源作用下输出信号的各次谐波的幅值很小，几乎 可以忽略不计。由此可知，在1KHZ电源作用下，该电路的失真很小，可以忽略。 （4）直流扫描分析 （5）传递 函数 excel方差函数excelsd函数已知函数     2 f x m x mx m      2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载 分析 对电路输入进行调整，分别以茶磨合共模进行输入，并对电路 进行函数分析 （1）共模信号分析 (2) 差模信号分析 （5） 瞬态分析 通过对电路瞬态分析来计算放大倍数 放大倍数    Ａo=Vo/Vi 因此  A=5.8606/（0.0140*2）=209.31 1.5，  实验总结 1， 通过本次的设计与仿真，进一步对差分放大器电路的结构和各级指甲剪得相互作用和协调有了更加清晰和深刻的认识。经过自行设计和分析，学会了差分放大电路的基本分析 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 和在分析过程中的注意事项。 2， 理论计算与计算机分析结果有时误差很小，而又是误差且有会很大。这种结果主要是自身理论知识的原因，一般在理论计算过程当中，忽略了很多参数和不确定度。有时由于基础理论知识的不扎实，在理论计算过程会把一些本该计算的量给忽略掉，从而计算会有错误。所以需要进一步加强对理论基础知识的学习与研究。 3， 由这些分析，我加深了自己对差分放大电路的了解，并能够更加熟练的使用MULTISIM仿真软件。但由于这是初次分析，因此对软件的使用并不十分熟练，还需在以后的学习中进一步加强。 1.6，参考文献： 1.《模拟电子电路基础》——清华大学电子学教研组编      高等教育出版社 2.模拟与数字电路实验——复旦大学        复旦大学出版社 3.《基于NI Mulitisim的电子电路计算机仿真设计与分析》    电子工业出版社 电子电路计算机仿真设计与分析 第一次作业——有源负载型差动放大器 学院：电子信息工程学院 专业：自动化 姓名：苏日他拉图 学号：00818087 时间：2011年6月1日