设计课题
设计一个具有恒流偏置的单端输入-单端输出差分放大器。
学校：延安大学
一：已知条件
正负电源电压
；负载
；输入差模信号
。
二：性能指标要求
差模输入电阻
；差模电压增益
；共模抑制比
。
三：方案设计及论证
方案一：
方案二
方案论证：
在放大电路中，任何元件参数的变化，都将产生输出电压的漂移，由温度变化所引起的半导体参数的变化是产生零点漂移的主要原因。采用特性相同的管子使它们产生的温漂相互抵消，故构成差分放大电路。差分放大电路的基本性能是放大差模信号，抑制共模信号好，采用恒流源代替稳流电阻，从而尽可能的提高共模抑制比。
论证方案一：用电阻R6来抑制温漂
? 优点：R6 越大抑制温漂的能力越强；
? 缺点：<1>在集成电路中难以制作大电阻；
<2> R6的增大也会导致Vee的增大（实际中Vee不可能随意变化）
论证方案二
优点：（1）引入恒流源来代替R6,理想的恒流源内阻趋于无穷，直流压降不会太高，符合实际情况；
（2）电路中恒流源部分增加了两个电位器，其中47R的用来调整电路对称性，10K的用来控制Ic的大小，从而调节静态工作点。
通过分析最终选择方案二。
四：实验工作原理及元器件参数确定
? 静态分析：当输入信号为0时，
? IEQ≈(Vee-UBEQ)/2Re
? IBQ= IEQ /(1+β)
? UCEQ=UCQ-UEQ≈Vcc-ICQRc+UBEQ
动态分析
? 已知：R1=R4,R2=R3
? Rid=2(R1+Rbe)+Rw1+Rw2>10K Uid=2ib1(R1+Rbe)
? Uod=βIb1(Rc//Rl)
? Aid=Uod/Uid= -β(R2//Rl)/2(R1+Rbe)
? Uoc=(Rc//Rl)* β*Ib1
? Uic=Ib1(Rb1+Rbe)+（1+ β ）Ib*(2Re+Rw1)
? Re约等于无穷 Aic=Uoc/ Uic=0
Kcmr=Aid/Aic=20lg(Aid/Aic)>50db
元件参数确定：
取恒流源电流I0=1mA, 则IC1=IC2=0.5mA, β=40
由计算得，R1=R4 =2.7k, R2=R3=10K, R6=R7=2K,
R10=5K, R8=20K.
五：实验仿真及数据计算
（1）差模增益仿真图
（2）共模增益仿真图
（3）:输入电阻测量：
由仿真图（1）得：Aid=22.98>15
(2)得： Aic=0.000407
(3)得：Ri=[18.818∕（20-18.818）]*1k=15.92>10k
Kcmr= Aid∕Aic=56461.9>320=50dB
六：实验调试
静态工作点的调试：
理论上为达到性能指标，输入为零时，实验过程中应用万用表测量Q1和Q2的电压，同时调节47K电位器，使得电压为零，然后调节10k电位器，使得R10电压为5V.
实际调试，通过调节47k电位器，Q1和Q2的电压最小只能达到0.68V,R10上的电阻可以达到5V。
动态特性调试：
当输入电阻为2.7k时，测得输入电阻为19.4k,差模电压增益为7.9；实际要求差模电压增益大于15，因此不满足指标要求，因此根据理论差模电压增益的计算公式知：可通过减小R1和R4（R1= R4），
来提高差模电压增益，故换用R1,R4为500R,此时测得放大倍数为41.8，但输入电阻为6.7K，不满足要求，根据理论输入电阻计算公式得应适当增大R1，R4，故换用R1,R4为1K，此时测得差模增益20.5，输入电阻为12.8K，满足指标要求，并测得共模增益为0.04，计算得共模抑制比为512.5，大于50dB,满足指标要求。
七：实验改进措施：
在此次实验中，我们通过调整两个电位器使静态工作点得以改变，并且调整使电路对称性最好，提高了电路的可控性和实验精度，减小了实验误差。
八：实验心得：
通过本次实验，我们对此电路原理有了深刻的认识，在焊接元器件和实验的调试过程中，我们不断地改进电路性能，发现问题并解决问题，最终达到性能指标要求。这对我们的动手实践能力、解决实际问题的能力都有了很大的提高。
第二篇：差分放大器的设计
《电子技术课程设计指导》
设计报告
题 目：具有恒流源单端输入—单端输出差分放大器设计
学 院： 信息学院
专业班级： 电子信息工程
组 长： 刘浩 1070209014029
组 员： 解粉菊 1070209014034
张海涛 1070209014023
一、设计课题
具有恒流源单端输入—单端输出差分放大器设计 。
l已知条件 VCC=+12V，VEE= –12V，RL=20kW， Vid=20mV(有效值)。
l性能指标要求 Rid＞10kW，AVD＞15，KCMR＞50dB。
二、原理分析
（1）基本原理
差分放大器是一种特殊的直接耦合放大器，它能有效的抑制零点漂移；它的基本性能是放大差模信号、抑制共模信号；常用共模抑制比来表征差分放大器对共模信号的抑制能力；稳流电阻的增加可以提高共模抑制比；但稳流电阻不能太大，因此采用恒流源取代稳流电阻，从而进一步的提高共模抑制比。
（2）静态工作点的调整
实验电路通过调节电位器Rp使两个三极管的集电极电压相等来调节电路的对称性，完成电路的调零。
（3）静态工作点的测量
静态工作点的测量就是测出三极管各电极对地直流电压VBQ、VEQ、VCQ，从而计算得到VCEQ和VBEQ。而测量直流电流时，通常采用间接测量法测量，即通过直流电压来换算得到直流电流。这样即可以避免更动电路，同时操作也简单。
（4）电压放大倍数的测量
差分放大器有差模和共模两种工作模式，因此电压放大倍数有差模电压放大倍数和共模电压放大倍数两种。
在差模工作模式下，差模输出端Uod1是反相输出端，Uod2是同相输出端，则差模电压放大倍数为：
在共模工作模式下，共模输出端Uoc1、Uoc2均为反相输出端，则共模电压放大倍数为：
电路的共模抑制比KCMR为：
或 
（5）输入电阻的测量
差分放大器差模输入电阻Ri远小于测量仪表的内阻，所
以测试采用图1-2所示的测试方法。
在信号源和电路的输入端之间串接一个电阻R，将微小的输入电流Ii转换成电压进行测量；在输出波形不失真的情况下输入信号Ui，测量出Us及Ui，则输入电阻为：
图1-2 输入电阻测量原理图 图1-3 输出电阻测量原理图
可以证明，只有在
时测量误差最小；因此R≈Ri。
（6）输出电阻的测量
差分放大器差模单端输出的输出电阻Ro的测量采用图1-3所示的测试方法。
开关K打开时测出Uo，开关K闭合时测出UoL，测输出电阻为：
只有在
时测量误差最小RL≈Ro。
三、设计原理图
四、模拟图
（1）输入共模信号时：（注：图中红色代表输入信号，橘黄色代表输出信号）
（2）输入差模信号时：
五、参数计算：
Rid=2(RB1+ rbe)+bRP1 =26.2kW
AVD=Vc/Vid=575mv/20mv=28.8
Avc=Vc/Vic=575mv/12v=0.048
经计算得各电阻阻值。
六、总结与体会：
通过本次设计，我加深了对知识的了解，对差分放大器有了进一步的了解：
1.了解了查分放大器的基本知识，通过具体的电路图，掌握了简单电路元器件的装配。
2.对 multisim有了一定的认识，基本了解其中的元件及应用，能够用其进行电路设计模拟。
七、参考书目
童诗白 《模拟电子技术基础》 高等教育出版社 2008年12月
杨欣 《电路设计与仿真-基于Multisim 8与Protel 2004》清华大学出版社 2006年1月
目录
1.设计课题………………………2
2.原理分析………………………2
3.设计原理图……………………5
4.模拟图…………………………6
5.参数计算………………………7
6.总结与体会……………………7
7.参考书目………………………7