西洲渡

一只还没迈入IC领域的小菜鸡

二级有源负载差分放大器设计

前言

这个设计是我在大二的时候学完低频课程的大作业,现在整理出来,顺便也复习一下当时学的内容,温故而知新。

设计指标及设计要求

设计一个电压增益约500倍的放大器,至少由两级基本放大器(输入级可以是差分放大器)构成根据自已的熟悉程度,可以用晶体管基本放大器设计,也可以用场效应管放大器

系统方案设计分析

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设计思想

输入级

选取差分放大器做输入级是因为差分放大器静态电流小,功耗极低,另外,差分放大器稳定性极高温飘现象不明显,而采取有源负载是为了提高放大倍数(因为有源负载一般有恒流源构成,恒流源的直流等效电阻很小,交流等效电阻却很大

缓冲级

中间的缓冲级采用共集电路,共集电极放大电路输入电阻高输出电阻低,只放大电流电压增益约为1,在电路中可以提高带负载的能力。

放大级

一级放大器就是输入的差分放大器,二级放大器采用共发射极电路,有较大的电流和电压增益

耦合信号

放大器各级间均采用耦合电容既能传递交流信号,又能隔离直流信号,防止放大器前后级静态工作点相互影响,让放大器偏置工作处于最佳状态

设计流程

电路图如下所示:
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  • 首先确定电路静态工作点,将信号源短路电容断开

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  • 然后计算增益,将信号源接入,直流电源接地电容短路

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  • 电路原理总图

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  • 主要元器件介绍

电阻10kΩ 电阻100kΩ
电阻100Ω 电阻7.5kΩ
电阻3.1kΩ 电阻22.5kΩ
电阻80kΩ
三极管2N2222(9013) VA=10V
三极管2SA733(9012)
电解电容10μF
电源VCC 10V 电源VEE -10V
信号源

结论

本次电路设计比较成功,让我明白了放大电路中偏置电路的重要性,同时,更好的了解到反馈网络能很好地消除失真现象,但同时会使增益下降明显。通过本次实验,我更好的学会了使用差分放大器,对模电的实践理解大大加深。