武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计
电路中AVD越大，AVC越小，KCMR越大，电路性能越好。 2.4差分放大电路的分析
如图1中，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，对零漂做进一步的仰制。电阻Re常用等效内阻极大的恒流源Io来代替，以便更有效地提高抑制零漂的作用。 动态时分差模输入和共模输入两种状态。
图1 差分放大电路原理图
(1)对差模输入信号的放大作用
当输入差模信号时，差放两输入端信号大小相等、极性相反，因此差动对管电流增量的大小相等、极性相反，导致两输出端对地的电压增量，即差模输出电压Vod1=-Vod2。此时双端输出电压Vo=Vod1-Vod2=Vod。可见，差放能有效地放大差模输入信号。 (2)对共模输入信号的抑制作用
当输入共模信号时，差放两输入端信号大小相等、极性相同，
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因此差动对管电流增量的大小相等、极性相同，导致两输出端对地的电压增量， 即差模输出电压Voc1=Voc2，此时双端输出的电压为Vo=Voc1-Voc2=0。可见，差放对共模输入信号具有很强的抑制能力。
此外，在电路对称的条件下，差放具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。
3、镜像电流源
电流源电路就是集成运放中最常用的偏置电路，它不仅可以为放大器提供稳定的偏置电流，还可以作为放大器的有源负载。这里就镜像电流源做一下介绍。基本镜像电流源如图2所示。
图2 基本镜像电流源
T0与T1特性相同，即UBE0= UBE1= UBE，β1=β0=β，Ic1= Ic0 IB1= IB0= IB；
R和T0共同构成T1的偏置电路；
T0管的c-b相连，使Ucb0=0，这是一个临界饱和状态，Ic=βIc的关系仍然存在。
4、反向比例运算电路
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图3 反向比例运算电路图
如图3所示为反向比例运算电路图，可知：
UOR2A???UiR1R3?R1//R2
4、电压串联负反馈
图4 电压串联负反馈电路图
如图4为运放组成的电压串联负反馈电路，利用虚短和虚断的概念可以得知：
则：
Vd?0,ii?o
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R1Vi?Vf?VoR1?Rf
闭环电压增益为：
VoVoR1?RfRfAVF????1?ViVi
Rf7
R1
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三、高输入阻抗放大器电路设计
1、基本方案的确定
根据高输入阻抗放大器的高输入阻抗要求，我们选取型号为CA3140E的放大器，此放大器的输入1.5?1012阻抗高达欧姆，远远可以满足高输入阻抗的要求，且CA3140E放大器的共模抑制比为90dB，也大于所要求的60dB。设计要求是放大倍数A为100倍，输入频率f不大于100HZ，而根据芯片CA3140E的特点，芯片输出电压的值受到直流偏置电压的影响，最大只能达到直流偏置电压的值，所以在这里直流偏置电压设计的是正负15V。由于放大器本身的电压放大倍数达到了105，而设计要求电压放大倍数为100，可以引用电压串联负反馈，来调节电压放大倍数。 利用虚短虚断的概念可知：
V3?V1?0,ii?0
则：
R3Vi?VR3?V0R3?R4
闭环电压增益为：
VoVoR3?R4R4AVF????1??101?100ViVfR3R3
基本满足要求。
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