具有恒流源的单端输入——单端输出差分放大器设计
差动放大器设计
+Vcc Rb1 Rs Vi1 R Vid Vi2 R Rc T1 R b2 Rs
RL RW T2
Rc
Re1 Re2 RE -VEE
2．差动式直流放大电路
图2.2
典型差动式直流放大电路如图2.2所示。它是一种特殊 的直接耦合放大电路，要求电路两边的元器件完全对 称，即两管型号相同、特性相同、各对应电阻值相等。
3.带恒流源的差动放大器
+ VCC
为了改善差动式直流放大 电路的零点漂移，利用了负 反馈能稳定工作点的原理， 在两管公共发射极回路接入 了稳流电阻RE和负电源VEE， RE愈大，稳定性愈好。但由 于负电源不可能用得很低， 因而限制了RE阻值的增大。 为了解决这一矛盾，实际应 用中常用晶体管恒流源来代 替RE，形成了具有恒流源的 差动放大器，电路如图2.3具 有恒流源的差动放大器，应 用十分广泛。
2.差模特性
差模电压增益AVd的测量方法是：输入 差模信号为Vid，设差分放大器为单端输入— 双端输出接法。用双踪示波器分别观测VCl及 VC2，它们应是一对大小相等、极性相反的不 失真正弦波。用晶体毫伏表或示波器分别测 量VC1、VC2的值，则差模电压增益为：
Av d VC 1 VC V id
3. 共模特性
当差分放大器的两个输入端输入一对共模信号（大小相等、 极性相同的一对信号，如漂移电压、电源波动产生的干扰等） △Vic时，则： （1）双端输出时，由于同时从两管的集电极输出，如果 电路完全对称，则输出电压上△VC1≈ △ VC2，共模电 压增益为 V oc VC 1 VC 2 Av c 0 （2.6） V id V ic 如果恒流源电流恒定不变，则△VC1=△VC2≈0，则 AVc≈0。说明差分放大器双端输出时，对零点漂移等 共模干扰信号有很强的抑制能力。
带恒流源的差分放大电路
4.2 双极型集成运放
4.2.1 典型差分放大电路 4.2.2 带恒流源的差分放大电路
模拟电子技术
4. 集成运算放大器
4.2.2 带恒流源的差分放大电路
对于图示电路
双端输出 KCMR
单端输出
K CMR
RE
RB rbe
+
+-
++
--
RE越大，KCMR越大，电路- 抑制共模信号的能力越强
输出级
+ -
-
恒流源
+
+
模拟电子技术
谢 谢！
模拟电子技术
+
+-
++
--
-
恒流源
模拟电子技术
+
-
4. 集成运算放大器
+
+
1
iC
–
–
rce = uCE
晶体管恒流源构成原理：
1) 当晶体管工作在放大区时，iC 基本上与 uCE 无关，只取决于iB。 2) 当 iB 恒定，则 iC 恒定，晶体管相当于一个电流源。
模拟电子技术
4. 集成运算放大器
选择R1和R2使IBQ3+恒定-， 则IC3恒定。
模拟电子技术
4. 集成运算放大器
集成运算放大器典型结构
2.7.5 单端输入、单端输出式差分放大器[共2页]
![2.7.5 单端输入、单端输出式差分放大器[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/da4b2ce2eefdc8d377ee3240.png)
77
果信号从VT2集电极输出，VT1基极为同相输入端，VT2基极为反相输入端。同相输入端与输出端之间的信号电压相位相同，当同相输入端上的输入信号电压增大时，输出信号电压增大；当反相输入端的信号电压增大时，输出信号电压减小。
3．电路故障分析
（1）双端输入、单端输出式差分放大器和其他类型差分放大器一样，两只三极管直流电路之间相互联系，当一只三极管的直流电路发生故障时，另一只三极管也不能正常工作，这相当于直接耦合中的情况。
（2）各种差分放大器中，当一只三极管直流电流增大时，会导致另一只三极管电流减小，当一只三极管饱和时，另一只三极管将截止。
（3）当R1开路时VT1截止，VT1没有发射极电流流过电阻R3，这样VT1、VT2发射极电压下降，使VT2基极、发射极之间的正向偏置电压加大，VT2进入了饱和状态。同理，当电阻R5开路后，VT2进入截止状态，VT1进入饱和状态。
2.7.5 单端输入、
单端输出式差分放大器
图2-18所示是典型单端输入、单端输出式差分放大器。电路中，输入信号U i 从VT1基极与地线之间输入，与一般放大器一样。VT2基极上没有另加输入信号，而是通过电容C1交流接地。因为电路中只有一个信号端，所以将这种差分放大器称为单端输入式电路。输出信号U o 从VT1集电极与地线之间输出，与一般放大器一样。
图2-18 典型单端输入、单端输出式差分放大器
1．直流电路分析
（1） R2为VT1提供基极直流偏置电流，R6
实验八 差分放大器
实验八 差分放大电路
一、实验目的
1. 加深对差动放大器性能及特点的理解。
2. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法。
二、实验原理
差分放大电路是模拟电路基本单元电路之一，是直接耦合放大电路的最佳电路形式，具有放大差模信号、抑制共模干扰信号和零点漂移的功能。图8-1是差分放大电路的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。当开关K 拨向C 时（K 接R E ），构成典型的差分放大器。调零电位器R W 用来调节T 1、T 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，它对差模信号无反馈作用，因此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。
-12V
EE
A B
图8-1 差分放大电路
当开关拨向D 时（K 接T 3），构成具有恒流源的差分放大器。它用晶体管恒流源T 3代替发射极电阻R E ，T 3的交流等效电阻r CE3远远大于R E ，可以进一步提高差分放大器对共模信号的抑制能力。
当差分放大器的电路结构对称，元件参数和特性相同时，两个三极管集电极的直流电位相同。但在实验过程中，由于三极管特性和电路参数不可能完全对称，导致差分放大电路在输入信号为零时双端输出却不为零。故需要对差分放大电路进行零点调节。
当T 1、T 2的基极分别接入幅度相等、极性相反的差模信号时，使两管发射极产生大小相等、方向相反的变化电流。当两个电流同时流过发射极电阻R E （K 拨向C ）时，其作用互相抵消，即R E 中没有差模信号电流流过。但对T 1、T 2而言，一个管子集电极电流增大，另一个管子集电极电流减小，于是两管集电极之间的输出电压就得到了被放大了的差模输出电压。
恒流源及CMOS差分放大器原理及电路分析
恒流源及CMOS差分放大器 原理及电路分析
您清楚吗?
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(2) 共模电压增益
ui1= ui2 uic
所以,共模输出电压uoc=0,共模电压增益Auc=0,
共模抑制比KCMR=∞ [结论] CMOS差分电路虽然为单端输出,但差模增益及共模抑制比与
双端输出相同这称为恒流源有源负载的”单端化”功能.因为负载管为 PMOS,衬底可直接接源极,在集成电路中十分方便,故CMOS差分电路 在集成电路中应用极广.
v1,v2的跨导gm1=gm2=8mS
要求:
(1)IC1Q=IC2Q=0.5mA,则Rr=?
(2) 差模增益Aud1,Aud2=? Aud=?
三. CMOS差分电路的信号放大性能分析
一对NMOS 管为差分对 管,PMOS管 为有源负载 管,T5管提供 偏置电流及 共模负反馈.
三. CMOS差分电路的信号放大性能分析
恒流源及CMOS差分放大器 原理及电路分析
谢谢收看和听讲, 欢迎下次再相见!
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5.差分放大的设计和调试
一、实验目的
二、实验原理
三、实验线路板
四、实验内容与要求
五、预习要求
六、实验报告及思考题
一、实验目的
1. 加深对差动放大电路工作原理及特点的理解； 了解零点漂移产生的原因与抑制零漂的方式； 了解提高共模抑制比的方法。 学会设计具有恒流源的差动放大电路及电路的 调试方法。 掌握差动放大电路的基本参数的测试方式。
（1）典型分放大电路 如下图所示。它是一种特殊的直接耦合放大电 路，要求电路两边的元器件完全对称，即两管 型号相同、特性相同、各对应电阻值相等。
+Vcc Rb1 Rs Vi1 R Vid Vi2 R Rc T1 R b2 Rs
RL RW T2
Rc
Re1 Re2 RE -VEE
（2）带恒流源的差动放大器
•RB 的确定
Rid 2( RB rbe (1 ) RP ) 30 k 2
rbe rbb (1 )
26 mv 4.312 k I0 / 2
射极电阻RP不能太大，否则负反馈太强，使得放大器增益很小， 一般取100Ω左右的电位器，以便调整电路的对称性，现取RP =100Ω。则RB> 6.638kΩ，取RB=8.2kΩ。
CMRR=
Ad Ac
测试表格:
输入信号 类型
VI
±100mV （双端输入） 5mV；1khz
实验四 差分放大器(一)
一、实验目的
差分放大器（一）
1、进一步理解差分放大器的工作原理和主要特性。 2、学习差分放大器设计与安装方法。
二、实验原理与说明
1、差分放大器工作原理
(1)基本差分放大器
典型的差分放大器如图5-1所示。它是一种特殊的直接耦合放大电路，要求 电路两边的元器件完全对称，即两管型号相同、特性相同、各对应电阻值相等。
VT 对于差分对管 VT1 、 2 组成的对称电路，则有
I C1 I C 2
I0 2
U C1 U C 2 U CC I C1 RC1 U CC
rbe 200 (1 )
I 0 RC1 2
ห้องสมุดไป่ตู้
26m A 26m A 200 (1 ) IEmA I 0 / 2m A
图5-1 典型的差分放大器
(2)具有恒流源的差分放大器
具有恒流源的差分放大器，应用十分广泛，特别是在模拟集成电路中，常作为 输入级或中间放大级，电路如图5-2所示。
输入输出信号的连接方式： a．双端输入—双端输出 b．双端输入—单端输出 c．单端输入—双端输出 d．单端输人—单端输出
图5-2 具有恒流源的差分放大器
) 按 β =200设计。
id
A R K 性能指标要求： VD 50 ， 20 k ， CMR 60 dB。
实验八--差分放大器
实验八--差分放大器-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
43
实验八 差分放大电路
一、实验目的
1. 加深对差动放大器性能及特点的理解。
2. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法。 二、实验原理
差分放大电路是模拟电路基本单元电路之一，是直接耦合放大电路的最佳电路形式，具有放大差模信号、抑制共模干扰信号和零点漂移的功能。图8-1是差分放大电路的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。当开关K 拨向C 时（K 接R E ），构成典型的差分放大器。调零电位器R W 用来调节T 1、T 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，它对差模信号无反馈作用，因此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。
-12V
EE
A B
图8-1 差分放大电路
当开关拨向D 时（K 接T 3），构成具有恒流源的差分放大器。它用晶体管恒流源T 3代替发射极电阻R E ，T 3的交流等效电阻r CE3远远大于R E ，可以进一步提高差分放大器对共模信号的抑制能力。
当差分放大器的电路结构对称，元件参数和特性相同时，两个三极管集电极的直流电位相同。但在实验过程中，由于三极管特性和电路参数不可能完全对称，导致差分放大电路在输入信号为零时双端输出却不为零。故需要对差分放大电路进行零点调节。
当T 1、T 2的基极分别接入幅度相等、极性相反的差模信号时，使两管发射极产生大小相等、方向相反的变化电流。当两个电流同时流过发射极电阻R E （K 拨向C ）时，其作用互相抵消，即R E 中没有差模信号电流流过。但对
模电课设单入双出恒流源式差分放大电路的设计
模电课设单⼊双出恒流源式差分放⼤电路的设计
⽬录
1 课程设计的⽬的与作⽤ (1)
1.1设计⽬的及设计思想 (1)
1.2设计的作⽤ (1)
1.3 设计的任务 (1)
2 所⽤multisim软件环境介绍 (1)
3 电路模型的建⽴ (3)
4 理论分析及计算 (4)
4.1理论分析 (4)
4..1.1静态分析 (4)
4.1.2动态分析 (5)
4.2计算 (5)
5 仿真结果分析 (6)
6 设计总结和体会 (9)
6.1设计总结 (9)
6.2⼼得体会 (9)
7参考⽂献 (10)
1 课程设计的⽬的与作⽤
1.1设计⽬的及设计思想
根据设计要求完成对单⼊双出恒流源式差分放⼤电路的设计，加强对模拟电⼦技术的理解,进⼀步巩固课堂上学到的理论知识。了解恒流源式差分放⼤电路的⼯作原理，掌握外围电路设计与主要性能参数的测试⽅法。
1.2设计作⽤
通过multisim软件仿真电路可以使我们对恒流源式差分放⼤电路有更深的理解，同时可以与长尾式放⼤电路加以⽐较，看到恒流源式差分放⼤电路的优越性。
1.3设计任务
1.设计⼀个单⼊双出恒流源是差分放⼤电路，在实验中通过调试电路，能够真正理解和掌握电路的⼯作原理。
2.正确理解所设计的电路中各元件对放⼤倍数的影响，特别是三极管的参数。
3.正确处理理论计算数据，并⾮仿真数据进⾏⽐较在⽐较中加深理解。
2 所⽤multisim软件环境介绍
multisim软件环境介绍
Multisim是加拿⼤IIT公司（Interrative Image Technologies Ltd）推出的基于Windows的电路仿真软件，由于采⽤交互式的界⾯，⽐较直观、操作⽅便，具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器，以及强⼤的分析功能等特点，因⽽得到了⼴泛的引⽤。
“单端输入—单端输出”差动放大电路的一种等效电路分析方法
=
一
△I 。: ( R 。:
+
Y。
。
2
一
合
“ 犷!
扒,
_
_
卜乙
遭 犯
_ ~ 卜
一
一
L 二二
一
丝
~
_
二。
一~
刁 卜一 二二
汇
丛一
~
介.
、 卜
) ` 犷 月
:
。 工
·
”
了
。,一 ”
、 场 二
…
,
习
图 2
由此 可 见
,
只 要 R 足够 大
。
E
,
则加 在 刀 G 和 B G 管 输 入 端的 信号 电压
:
:
。
可 应 用 微变 等 效 电路 理 论
将 间题 演译 清楚
避 免 烦琐的 数学 推 导
:
,
根 据上 述 分 析
我们 便 可 画 出 信 号 输入 回路 的 等 效 电路
O 七烧
,
如图
2
所示
。
凡
川 丫 门 l
厂一 了几
一
6
:: ;
图 1
从 图 中可 见
E
,
△I 。:
=
△ I。
,
+
实验八 差分放大器
实验八 差分放大电路
一、实验目的
1. 加深对差动放大器性能及特点的理解。
2. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法。
二、实验原理
差分放大电路是模拟电路基本单元电路之一，是直接耦合放大电路的最佳电路形式，具有放大差模信号、抑制共模干扰信号和零点漂移的功能。图8-1是差分放大电路的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。当开关K 拨向C 时（K 接R E ），构成典型的差分放大器。调零电位器R W 用来调节T 1、T 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，它对差模信号无反馈作用，因此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。
-12V
EE
A B
图8-1 差分放大电路
当开关拨向D 时（K 接T 3），构成具有恒流源的差分放大器。它用晶体管恒流源T 3代替发射极电阻R E ，T 3的交流等效电阻r CE3远远大于R E ，可以进一步提高差分放大器对共模信号的抑制能力。
当差分放大器的电路结构对称，元件参数和特性相同时，两个三极管集电极的直流电位相同。但在实验过程中，由于三极管特性和电路参数不可能完全对称，导致差分放大电路在输入信号为零时双端输出却不为零。故需要对差分放大电路进行零点调节。
当T 1、T 2的基极分别接入幅度相等、极性相反的差模信号时，使两管发射极产生大小相等、方向相反的变化电流。当两个电流同时流过发射极电阻R E （K 拨向C ）时，其作用互相抵消，即R E 中没有差模信号电流流过。但对T 1、T 2而言，一个管子集电极电流增大，另一个管子集电极电流减小，于是两管集电极之间的输出电压就得到了被放大了的差模输出电压。
恒流源及CMOS差分放大器原理及电路分析
已知:
Ir
v1,v2的跨导gm1=gm2=8mS
要求:
(1)IC1Q=IC2Q=0.5mA,则Rr=?
(2) 差模增益Aud1,Aud2=? Aud=?
三. CMOS差分电路的信号放大性能分析
一对NMOS 管为差分对 管,PMOS管 为有源负载 管,T5管提供 偏置电流及 共模负反馈.
恒流源及CMOS差分放大器 原理及电路分析
您清楚吗?
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一.带恒流源差分电路的信号放大性能分析
一种用单管电流源代替RE的差动放大电路如图所
示。
RC
RC UCC
RC
RC UCC
Ui1
- Uo1 ＋ Uo
Uo2
V1
V2
Ui2
V3 UB3 R1
简化 电路
Fra Baidu bibliotek
- Ui1
Uo1 ＋ Uo
Uo2
V1
V2
Ui2
I Ro
R3
R2 -UEE
-UEE
U R2
R1
R2 R2
U
EE
IC1Q
IC 2Q
1 2
I
I
IC3
IE3
差分放大电路(仿真)
实验五、差分放大电路（仿真）
一、实验目的
1.掌握差分放大电路原理与主要技术指标的测试方法
2.熟悉基本差分放大电路与具有恒流源差分放大电路的性能差别，明确提高性能的措施
3.熟悉并熟练使用multisim仿真软件
二、实验仪器与元器件
1.信号源示波器万用表交流毫伏表各一台
2.电位器470Ω1只
3.电阻
4.7kΩ、62kΩ、36kΩ各一只；620Ω2只；10kΩ3只
三、实验原理
A
B
四、预习要求
1.复习差分放大器工作原理及性能分析方法
2.阅读实验原理，熟悉实验内容及步骤
3.估算图中所示电路的静态工作点，设各三极管β=30，r be=1kΩ
五、实验内容
1.典型差分放大器测试
将开关S置于位置“1”处
（1）测量静态工作点
按图搭好电路，将差动输入端A、B两点接地，调节电位器R w，使V o=0V，然后测量T、T的静态工作点，记入下表
（2）测量差模电压放大倍数
调节信号发生器，是之输出V
IP-P =100mV，f=1kHz的正弦波，将其送入三极管T
1
的输入端A
（B接地）。用示波器分别观测单端输入、单端输出的电压波形，计算出差模放大倍数，填入下表:
双端输入差模测量
双端输入共模测量
单端输入
a)双端输出时，差模放大倍数
A vd =v
Od
/(v
Id1
-v
Id2
)= 2·v
Od1
/ 2·v
Id1
=β·R
L
’/γ
be
+（1+β）·R
W
/2
b)单端输出时，差模放大倍数
A vd1= -A
vd2
=1/2·A
vd
=-β·R
L
’/2·[γ
be
+（1+β）·R
W
/2]
2.对共模信号印制作用：
a)双端输出时
A vc =v
Oc
/v
实验8：差分放大器
二,实验内容 图8-1是差动放大器的基本结构.它由两个元 是差动放大器的基本结构. 件参数相同的基本共射放大电路组成. 件参数相同的基本共射放大电路组成. 1)当开关K拨向左边时,构成典型的差动放大 当开关K拨向左边时, 器. 2)当开关K拨向右边时,构成具有恒流源的差 当开关K拨向右边时, 动放大器. 动放大器.
实验8 实验8:差分放大器
一 实验目的: 实验目的: 调解放大器零点,测量静态工作点;测 调解放大器零点,测量静态工作点;测 差模电压放大倍数;测量共模电压放大 倍数.具有恒流源的差动放大电路性能 倍数.具有恒流源的差动放大电路性能 测试.加深对差分放大器性能及特点的 理解,学习差分放大器主要性能指标的 测试方法.
三,实验设备与器件 1.直流电源 2.函数信号发生器 3.双踪示波器 4.万用表 5.晶体三极管9013×3,要求T1,T2管 .晶体三极管9013× ,要求T1,T2管 特性参数一致. 电阻器,电容器若干.
四,实验报告 1.整理实验数据,列表比较实验结果和理论 整理实验数据, 估算值,分析误差原因. 估算值,分析误差原因. 1)静态工作点和差模电压放大倍数. 静态工作点和差模电压放大倍数. 2 )典ห้องสมุดไป่ตู้差动放大电路单端输出时的CMRR实测 典型差动放大电路单端输出时的CMRR实测 值与理论值比较 3 )典型差动放大电路单端输出时CMRR 的实测 典型差动放大电路单端输出时CMRR的实测 值与具有恒流源的差动放大器CMRR 实测值比 值与具有恒流源的差动放大器 CMRR实测值比 较. 2.比较 U i U c1 Uc2 之间的相位关系. 之间的相位关系. 3.根据实验结果,总结电阻 R e 和恒流源的 根据实验结果, 作用. 作用.
一文看懂差分放大电路的接法大全
一文看懂差分放大电路的接法大全
什么是差分放大电路
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，以放大差模信号抑制共模信号为显著特征，广泛应用于直接耦合电路和测量电路的输入级。但是差分放大电路结构复杂、分析繁琐，特别是其对差模输入和共模输入信号有不同的分析方法，难以理解，因而一直是模拟电子技术中的难点。差分放大电路：按输入输出方式分：有双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出和单端输入单端输出四种类型。按共模负反馈的形式分：有典型电路和射极带恒流源的电路两种。
（a）射极偏置差放（b）电流源偏置差放
差放有两个输入端子和两个输出端子，因此信号的输入和输出均有双端和单端两种方式。双端输入时，信号同时加到两输入端；单端输入时，信号加到一个输入端与地之间，另一个输入端接地。双端输出时，信号取于两输出端之间；单端输出时，信号取于一个输出端到地之间。因此，差分放大电路有双端输入双端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入单端输出四种应用方式。上面两个电路均为双端输入双端输出方式。
（a）电阻Re是T1和T2两管的公共射极电阻，或称射极耦合电阻，它实际上就是在工作点稳定电路中植入的射极电阻，只是此处将两个电阻的射极电阻合并成一个Re，所以经它的作用是稳定静态工作点，对零漂做进
一步的抑制。电阻Re常用等效内阻极大的恒流源I0来代替，以便更有效地提高抑制零漂的作用。负电源-
用来补偿射极电阻Re两端的直流压降，以避免采用电压过高的单一正电源+，并可扩大输出电压范围，使两基极的静态电位为零，基极电阻Rb通常为外接元件，也可不用，其作用是限制基极静态电流并提高输入电阻。
差分输入单端输出放大器电路图
差分输入单端输出放大器电路图
2012年07月10日13:56 来源：Linear Technology 作者：秩名我要评论(0)
该电路是一款用于将一个差分输入转换为一个单端输出的电路。当增益等于 1 时 (R1 = R2 = 604W 和 VOUT = V2 – V1)，输入参考差分电压噪声为 9nV/√Hz，差分输入信噪比为 (对于位于 4MHz 噪声带宽内的输入信号)。输入 AC 共模抑制取决于电阻器 R1 和 R3 的匹配以及LT1567 负输出转换器的增益容差 (在高达 1MHz 频率下，当电阻器匹配误差为 1% 和负输出转换器增益容差为 2% 时，共模抑制至少为 40dB)。
怎样采用多种单端信号驱动低功率的16 位ADC
来源：凌力尔特公司作者：Guy Hoover2013年07月23日 09:26
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[导读]匹配传感器输出和 ADC 输入范围可能很难，尤其是要面对当今传感器所产生的多种输出电压摆幅时。本文为不同变化范围的差分、单端、单极性和双极性信号提供简便但高性能的 ADC 输入驱动器解决方案，本文的所有电路採用了 LTC2383-16 ADC 单独工作或与 LT6350 ADC 驱动器一起工作来实现 92dB SNR。
关键词：LTC2383-16ADC凌力尔特
匹配传感器输出和 ADC 输入范围可能很难，尤其是要面对当今传感器所产生的多种输出电压摆幅时。本文为不同变化范围的差分、单端、单极性和双极性信号提供简便但高性能的 ADC 输入驱动器解决方案，本文的所有电路採用了 LTC2383-16 ADC 单独工作或与 LT6350 ADC 驱动器一起工作来实现 92dB SNR。
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华中科技大学电子线路设计实验报告
专业自动化班级
日期2010.4.30 成绩
实验组别19 第次实验
学生姓名（签名）指导教师（签名）设计课题：具有恒流源的单端输入——单端输出差分放大器设计
一、已知条件
1.+V CC=+12V
2.R L=2kΩ
3.V i=10mV(有效值)
4.R s=50Ω
二、性能指标要求
A V＞30
Ri＞2kΩ
Ro＜3kΩ
fL＜30Hz
fH＞500kHz
电路稳定性好。
三、电路工作原理
电路图：
电路工作原理描述
采用分压式电流负反馈偏置电路，以稳定电路的Q点，原理：利用电阻RB1,RB2的分压固定基极电位VBQ，当满足条件I1>>IBQ时，如果环境温度升高，ICQ↑→VEQ↑→VBE↓→VBQ↓→ICQ↓，结果抑制ICQ变化。
电路设计过程：
选定VBQ ，VBQ=3~5V,或(1/3~1/5)VCC ； 选定ICQ ，并确定RE ；
ICQ=0.5~2mA,RE=VEQ/ICQ;
选定I1, I1=（5~10） IBQ ，根据I1和VBQ 计算RB1，RB2；
计算RC ； RC 受到A V 与RO 的限制； 检查，修正参数；
根据对FL ，FH 的要求，选择电容CB 、CC 和CE
测得β=225；
由A V > 30, Ri > 2 k Ω, Ro < 3 k Ω, fL < 30 Hz
由1660
26)
1(200=++≈E
be I mV
r β,得 IE =3mA 取V EQ =2.4V;
R E =V EQ /I CQ 取1.2K Ω; R B2=V BQ /I 1 取37K Ω;
R B1=(Vcc-V BQ )/I 1 取30K Ω;
)
(21
)
10~3(be s L B r R f C +>π 取 CB = 22 uF
F
R R f Cc L c L μπ11.24~23.7)
(21
)
10~3(=+> 取 CC =22 uF
F
r R R f C be S E L E μβ
π1030~343)
1//
(21
)
3~1(=++> 取 CE = 470 uF
参数计算结果；
Rb1=30k Ω , Rb2=37k Ω , Rc=1k Ω , Re=1.2 k Ω , Cb=Cc=22 uF , Ce=470 uF
四、 电路仿真结果与分析 1. 仿真所得静态工作点如下：
2. 输入输出瞬时波形 输入波形
20mV
(1.2500m,13.809m)
0V
(1.7500m,-13.817m)
-20mV
0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms V(VI)
Time
输出波形
1.0V
(742.958u,561.339m)
0V
(1.2430m,-570.536m)
-1.0V
0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms V(V0)
Time
3. 频率特性曲线
Frequency
10Hz 100Hz
1.0KHz 10KHz
100KHz 1.0MHz 10MHz 100MHz
DB(V(V0)/V(VI))
2025
30
35
(27.148M,29.245
(24.296,29.254)(13.197K,32.279)
图与必要的分析解释文字；
可以看出增益为32.279
带宽为24.298Hz 到27.148MHz
4. 输入电阻曲线
6.0K
4.0K
(5.8653K,2.2800K)
2.0K
10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz V(V1:+) / I(V1)
Frequency
可以看出输入电阻为2.28kΩ
5.输出电阻曲线
1.5K
(8.8130K,1.0282K)
1.0K
0.5K
10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz V(V1:+) / I(V1)
Frequency
输出电阻为1.028kΩ
五、实验总结
加负反馈与否对电路的稳定性有很大的影响，虽然不加负反馈可以使电路的失真调节到相对较小的程度，但是加了负反馈以后可以大大减小调节电路参数的工作量，很快使电路达到近于零失真。但反馈电阻不能过大，否则会影响增益。
Q点的选择十分重要，不能过高或过低，否则会产生饱和失真或截止失真，所以基极电阻的比例大小和射极电阻的大小要调节好。
六、实验思考题及解答
1、测量放大器静态工作点时，如果测得VCEQ <0.5V，说明三极管处于什么工作状态？如果VCQ ≈VCC ，三极管又处于什么状态？
解答：若VCEQ <0.5V<1V，则三极管处于饱和区