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1、.一、实验目的设计三极管差动放大器，要求如下：1、差分输入电压Vid 100mV；2、要求放大电路增益 20dB；3、3dB 带宽 10Hz1MHz；4、尽可能提高共模拟制比(KCMR)。二、实验原理差动放大器的工作原理1、Tr1 、 Tr2 发射极电流的和为定值如图 1 所示，假设 Tr1 、Tr2 完全相同，当没有输入信号时，各自的发射极电流 Ie1 、 Ie2 相同，且均为恒流源Tr3 的发射极电流的一半。当在输入1 加电压时，Ie1 增加Ie ，由于 Ie1+Ie2 被恒流源 Tr3 控制，故 Ie2 减小Ie ，即 Ie1与 Ie2 具有相同的变化量，只是增减方向不同。2、对输入信号
2、的差进行放大该电路的输出是以集电极电流（=发射极电流）的变化量、以集电极电阻上的压降取出的。Ie 是由 Tr1 与 Tr2 的 Vbe 的差值决定的，当两个输入信号相同时， Tr1 与 Tr2 的 Vbe 相同，两者之差为零，因而没有输出。当两个输入信号不同时， Ie1 与 Ie2 的变化量大小相等、 方向相反，因而 Vo1与 Vo2 是振幅相同、相位相反的信号。故差动放大器电路仅对两个输入信号的差进行放大, 不放大相同的输入信号，因而可以起到抑制温漂的作用。3、差动放大器的增益差动放大器的输入有单端输入、 双端输入两种形式， 输出也有单端输出、 双端输出两种形式。双端输出的增益为：AVRCR
3、E图 1差动放大器原理图RCA即单端输出增益为双端输出的一半。.可见差动放大器的增益与单管共射放大的增益相同，增加了一只管子并没有增大增益，但很好地抑制了温漂。三、实验过程1、差动放大器的设计(1) 、确定电源电压差分输入电压 Vid 100mV，放大电路增益 20dB，即 10 倍，因为实际增益总小于理论计算值，故将理论计算的增益定位 20 倍，最大输出电压为 100mV 20=2V。差动放大器的电源电压要比最大输出电压加上作为恒流源工作的Q3 的发射极电阻 R6 上的压降的值还要大。为了使 Q1、Q2 的基极电压为 0V，去掉输入侧的耦合电容，使电路简单化，故采用 5V的双电源。(2) 、
4、确定 Q1、Q2的工作点Tr1 、Tr2 的集电极电流一般为 0.1 至数毫安。在这里设为 1mA，则恒流源 Tr3 的发射极电流设定在 2mA。令 Re3上的压降为 2V, 电流流过 2mA，所以.Re3(3) 、恒流源的设计为了使 Re3 上的压降为 2V, 设 Vbe为 0.6V ，则 R2上的压降为 2.6V，所以 R1上的压降为 7.4V 。为了使 Tr3 上的基极电流可以忽略，则在R1、 R2上流过的电流有必要比基极电流大 10 倍以上。如果设 =100，则 Tr3 的基极电流为I B 32mA0.02mA100所以流过 R1、R2 的电流为 0.2mA。R17.4V36k0.2m
5、AR22.6V13k0.2mA(4) 、确定 Rc1、 Rc2、Re1、Re2由于 Tr1 、Tr2 基极电位被 Rb1、 Rb2偏置在 0V，因此， Ve1=Ve2=-0.6V。如将 Rc1、Rc2的压降设定在Ve1(Ve2)与正电源的中点附近，就能获得最大输出电压，即 Rc1、 Rc2 的压降为 2.2V。由于集电极电流设定在1mA，所以Rc1Re12.2V2.2k1mA增益设定为 20 倍，所以Rc1AV202 Re1可令， Rc1=Rc2=2k， Re1=Re2=51。(5) 、确定 Rb1、 Rb2Rb1、Rb2决定了输出电阻，也有将Tr1 、Tr2 的基极电位偏置在0V 的作用。取
6、 Rb1=Rb2=10k即可。(6) 、确定 C1、C2C1、 C2起到隔直的作用，可取C1=C2=10F。(7) 、确定三极管的型号S9018 的参数符合要求，且频率特性较好，故三只管子都用 S9018。为了很好地抑制温漂， Tr1 、Tr2 的参数应严格一致，电阻规格也应严格一致。.表 2差动放大器元件清单元件名称位号型 号规 格数量电阻R1、R2、 R3、10k4R4电阻R63.3k 1电阻R722k1电阻R85.1k 1电位器R51k1电解电容C1、C210 F2三极管Q1、Q2、 Q3S805032、差动放大器的仿真结果仿真软件 Multisim 元件库中没有S8050这种型号的三极
7、管，故用2N5551代替四、实验结果电路图.1kHZ Vp-p=100mV双入端输入双端出波形1MHZVp-p=100mV双入端输入双端出波形频率特性3db 点 2HZ 3.5MHZ实验数据输入 100mv输出（ v)10hz100Hz200Hz300Hz600Hz650Hz700Hz800HzVPP： 1.021.011.03 .1.021.031.041.031.02900Hz1K1.1k1.2K1.3k2k3k4KVPP:1.041.031.021.021.011.041.021.03.5K20K50K100k150k200k300k400kVPP:1.001.021.011.031.0
8、21.041.051.01450k500k600k700k800k900k1M1.2MVPP:1.011.021.011.021.000.990.970.961.3M1.4MVPP:0.960.94实验分析： 分析实验数据，达到了Av 大于 20dB，3dB 带宽为 10Hz 到 1MHz ，并且输入小于 100mv，能够起到抑制共模抑制比的作用。已经达到了实验要求。实验总结 （实验中遇到的已解决和未解决的问题）实验基本上达到了要求。在实验的进行过程中，翻阅了一些有关晶体管电路设计的有关资料， 学习了晶体管放大电路的工作原理。并熟练使用仿真软件， 但是实际上还是与与仿真结果有所差别，经过不断调试，基本达到实验要求。.