高输入阻抗放大电路的设计仿真与实现要点.doc

《模拟电子技术基础》课程设计的目标是设计和实现一个高输入阻抗放大电路，该电路在实际应用中常用于信号处理领域，特别是需要避免信号在传输过程中被负载影响的场合。设计要求包括电压增益大于100，输入信号频率限制在100Hz以下，同时确保共模抑制比不低于60dB，以降低噪声和提高信号纯度。 设计过程首先从电路方案的选择开始，通常会选择包含差分放大电路的结构，因为差分放大电路能有效抑制共模干扰，提高信号质量。差分放大电路的核心是零点漂移的控制，这是由于温度变化等因素导致的静态工作点的不稳定。通过合理设计，可以减少这种漂移的影响。 差模信号和共模信号是差分放大电路中的关键概念。差模信号是两个输入端信号的相位相反，而共模信号则是两个输入端信号相位相同。电路需要有高的差模增益和低的共模增益，从而实现高共模抑制比。共模抑制比（CMRR）是衡量放大器抑制共模信号能力的指标，等于差模增益与共模增益的比值的对数。 差分放大电路的分析通常涉及输入阻抗、输出阻抗、电压增益、共模抑制比等参数。其中，镜像恒流源常用于为差分放大电路提供稳定输入电流，它能保证两个输入端的电流基本一致，进一步提升共模抑制比。 镜像电流源利用晶体管的电流镜特性，提供近乎相等的输出电流，不受电源电压或负载变化的影响。其电路分析涉及晶体管的放大系数、偏置电阻的选择等。 同向比例放大电路则将差分放大电路的输出进行放大，通常采用电压串联负反馈来稳定电压增益，并改善电路的稳定性。电压串联负反馈通过降低开环增益来提高闭环增益的稳定性。 设计中还需要使用电路仿真软件如Proteus或Multisim来验证设计，确定元件参数，理解电路工作原理，并模拟实际系统功能。此外，设计者还需要自行制作实物电路，进行硬件调试，这包括布局焊接、调试方法选择和测试结果分析，确保电路性能符合设计要求。 如果时间和条件允许，可以进行PCB设计，这是将电路原理图转化为实际电路板的过程，对于理解和实践电子产品的生产流程至关重要。 通过这个课程设计，学生不仅掌握了高输入阻抗放大电路的设计原理和实现方法，还锻炼了动手能力和问题解决能力，为将来在电子技术领域的深入学习和实践打下了坚实基础。