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1、模拟电子技术课程设计报告题目：差动放大电路的设计班级：B电子B22学生姓名：严发鑫学号：学 10702229指导老师：沈兆军日期：2014. 1. 5信息工程学院一、设计的任务与要求二、总体方案的选择与设计三、系统工作原理1、单元单路的设计与选择2、元器件的选择与参数计算3、总体电路图设计四、仿真测试与分析1414五、设计总结六、参考文献5一、设计的任务与要求利用Multisim设计一个差动式放大电路。主要参数：选用三极管2X2222A, 采用12V的双电源，差模电压增益Avd 20,共模抑制比Kcmr20.二、总体方案的选择与设计差动放大电路乂叫差分电路，他不仅能有效的放大直流信号，而且能有
2、效的 减小由于电源波动和晶体管随温度变化多引起的零点漂移，因而获得广泛的应 用。特别是大量的应用于集成运放电路，他常被用作多级放大器的前置级。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。三、系统工作原理单元单路的设计与选择如图所示采用两个完全一样的三极管组成对称式结构作为差分 放大电路的基本单元。元器件参数及介绍根据电路设计的实际情况和参数要求，确定好元器件的参数和要求。如下图所示器件名称型号和数量三极管2N2222A2 个开关2个电阻10K 1% 4 个1K 1% 1 个7. 5K
3、1% 1 个电位器470欧1个2N2222A：它的特征频率较高为300MHz,导通截止特性良好，所以被推荐用来做 高速开关，同时可以用在音频放大上。放大倍数100300,集电极电流1c=600mA, 集电极功耗Pc=0. 3Wo开关DSWPK3：由三个拨键构成，每一个拨键控制着一路信号的输入与截至, 开关上拨为导通状态，下拨为截至状态。3. 500kQ - 35% * * R1 Key=A Q22N2222A12.7二 12 VE f2M2,22A500kQ 35% Key=A , - 0 . 47 OQ .一：Key=A ： 50%vyv-1,牛14，：7：5kO： ：1%：总体电路图设计利
4、用Multisim的设计:建立如图所示的差动放大电路。设置QI、Q2均为结构相同的NPN型晶体 管（2N2222A）。让他们具有相同的基极和集电极偏置电阻，使用电源由正负极 性相反的12V双电源构成，放置470欧姆的滑动变阻器控制两个三极管发射极 电阻相同。通过拨动开关J1可选择在差动放大电路的输入端加入直流信号、交 流信号。、拨动开关J2可选择接+0.1 V、-0.1V直流电源或者接地。数字万用表用 来测量差动放大电路的直流输出电压，示波器用来测量差动放大电路的交流输，r庄毋34。+ -一L -IDO.OOO&n,-2的(Mn-300.0000m400.00(伽涮.飒n150.0000p 5
5、m 加即 750.0000U1.000MSelecteda e:V(9)V(l1)/4）双端输入分析在差动放大电路两个输入端同时加入同样的交流信号1）单端输出共模信号分析如图所示可得其中一个输入波形和单端（9点）输出波形，可 看出输入波形和输出波形反相，可测得单端输出幅值约为4.609V, 而差模输入电压幅值为9.958mV,因此电路单端输出共模电压放 大倍数为约为50o呦示波器XSC12）双端输出共模信号分析在 Multisim 菜单栏中依次执行 Simulate/Analyses/Transient Analysis命令，选择节点9、11的电压作为输出变量，通过仿真得到如图所示的瞬态分析结
6、果。唠查靛录收在Multisim菜单栏中依次执行Simulate/Postprocessor命令，在弹 出的后处理器对话框中，选择对两个节点9、11输出电压进行减法运 算。得到最后输出的电压波形。所以通过仿真结果分析，在后处理表中我们可以得出在任意时间 下两个节点9、11的电压均相等，可测得双端输出电压的幅值仅为 373nV,双端输出共模电压放大倍数Auc1,因此，差动放大电路对 共模信号具有较好的抑制作用。分登懿录仪Lb文件 si（E）w（v）im）口区目昌4X嗡岛。明日也&Q&1僦域铲瓢纯副历批ci示破察6cll脂怒撕后姐I页面才后处理图表110.GQ00M内4A64Selected Tr
7、ace:V(9)-V(ll)-lo.rau-16后处理刍表dxdyn y2dxdyl/l/nliV(9) 7(12.)0.0000-77 . 3447p 0.0000-77.3447p 。 0000 0.0000X n1agrr.ax yoffser0.00001.0000m -77.3S47R 372.9942n。 0000 0.0000五、设计总结可见差动电路对共模信号有抑制作用。像温度的变化对电源电压 的波动引起两集电极电流的变化是相同的，因此可以把它们的影响看 成是差动电路输入端加入共模信号的结果。所以差动电路对温度影响 有一定的抑制作用，另外和输入信号一起加入的干扰信号也可以被当 作
8、共模信号给抑制掉。但实际电路中两管不可能完全相同，所以要求 共模输出电压越小越好。在仿真中单端输出信号出现明显的失真，导致放大倍数出现偏 差，通过静态工作点调试，仍无法得到准确的输出波形，仿真出现误 差。, 在实际应用中，既有有用的差模信号，也有无用的共模信号，差 动电路对差模信号的放大能力和对共模信号的抑制能力，可以用共模 抑制比KCMR这一指标来描述：KCMR定义为差模电压放大倍数Aud与 共模电压放大倍数Auc之比的绝对值，即 KCMR= |Aud/Auc| KCMR越大，表明对共模抑制的能力越强，理想情况为无穷大。仿真 中较好的实现了对共模信号的抑制，而差模信号的放大实现不好。六、参考文献1康华光.电子技术基础（模拟部分）M.第五版.北京：高等教育出版社。2王立欣，杨春玲.电子技术实验与课程设计M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社。3程勇,实例讲解Multisim 10电路仿真出.北京:人民邮电出版社。