差分放大电路实验.docx

差分放大电路实验一、实验目的 1．加深对差分放大电路原理、性能及特点的理解 2．学习差分放大电路主要性能指标的测试方法二、预习要求 1．阅读实验原理，根据实验电路参数，估算典型差分放大电路和具有恒流 源的差分放大电路的静态工作点及差模电压放大倍数（取B ]=B 2=100）2. 测量静态工作点时，差分放大器输入端A、B与地应如何连接？3. 实验中怎样获得双端和单端输入差模信号？怎样获得共模信号？画出A、 B 端与信号源之间的连接图怎样调整静态零点？4．用什麽仪表测量输出端电压 U0？5.怎样用交流毫伏表测双端输出电压U0?三、实验原理与参考电路图 5-1 是差分放大电路的基本结构它由两个元件参数相同的基本共射放大 电路组成当开关 K 拨向左边时，构成典型的差分放大电路调节调零电位器 Rp,使差分放大电路两边对称的元件参数相等，当输入信号U]=0时，双端输出 电压U°=0Re为两管共用的发射极电阻，它对差模信号无反馈作用，因而不影 响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用，故可以有效地抑制零 漂，稳定静态工作点当开关拨向右边时，构成具有恒流源的差分放大电路它 用晶体管恒流源代替发射极电阻RE，可以进一步提高差分放大电路抑制共模信 号的能力。

1．静态工作点的估算典型电路7 [U — U ]I — _EE BE—E Re (认为 ％1=%2~0)I - ICl C 2 2恒流源电路[R X (U + |U |)] 1I U I — ―2 CC——!_E^— XC3 E3 (R + R ) —U R1 2 BE E3I — I _ —C3C1 C 2 22．差摸电压放大倍数和共模电压放大倍数 当差分放大电路的射极电阻 RE 足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放 大倍数 Ad 由输出端方式决定，而与输入方式无关双端输出：Re=x, Rp在中心位置时，A AU PRd AU R + r + (1 + P) RI B be PAU AA — ci — d-单端输出：d1 AU 2IAU AA — C2 — ——dd2 AU 2当输入共模信号时，若为单端输出，则有A = A = ciCl C 2 AUI-PRC-R—R + r + (1 +p)( p + 2R )B be 2 ERu ———C2 R若为双端输出，在理想情况下A — o — 0 c AU 实际上由于元件不可能完全对称，因此共模放大倍数Ac也不会绝对等于零 3．共模抑制比 CMRR 为了表征差分放大电路对有用信号(差模信号)的放大作用和对共模信号的 抑制能力，通常用一个综合指标来衡量，即共模抑制比CMRR —或者ACMRR — 20log —AC (dB)差分放大电路的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。

本实验由函数 信号发生器提供频率 f=lKHz 的正信号作为输入信号四、实验内容1．典型差分放大电路性能测试按图5-1 连接实验电路，开关拨向左边构成典型差分放大电路1）测量静态工作点①调节放大器零点信号源不接入，将输入端A、B与地短接，接通±12伏 直流电源，用直流电压表测量输出电压，调节调零电位器，使输出电压等于零 调节要仔细，力求准确②测量静态工作点调好零点以后，用直流电压表测量 T］、T2管各电极电位及射极电阻Re两端电压Ure，计入表5-1中表5-1U,(V)c]UB1（V）UE1（V）Uc2（V）UB2（V）Ue2（V）Ure（V）测量值IC (mA)IB (mA)Uce（V）计算值（2）测量差模电压放大倍数 断开直流电源，将函数信号发生器的输出端接 放大器输入 A 端，地端接放大器输入 B 端，构成单端输入方式，调节输入信号 为频率f=1KHz的正弦信号，并使输出旋钮旋至零（输入电压Ui为0）,用示波器 监视输出端（集电极q或C2与地之间）接通±12V直流电源，逐渐增大输入电压Ui（约100mV）,在输入波形无失 真的情况下，用交流毫伏表测q, Uc1，Uc2计入表5-2中，并观察q, Uc1，Uc2 之间的相位关系及ube随Ui改变而变化的情况。

3）测量共模电压放大倍数将放大器输入端A、B短接，信号源接A端 与地之间，构成共模输入方式，调节输入信号f=1KHz，Ui=1V，在输出电压无 失真的情况下，测量Uc1，Uc2之值，记入表5-2中，并观察q, Uc1，Uc2之间的 相位关系及ube随Ui改变而变化的情况2．具有恒流源的差分放大电路性能测试将图5-1电路中开关K拨向右边，构成具有恒流源的差分放大电路重复内 容1-2）、 1-3）的要求，计入表5-2中表5-2典型差分放大电路带恒流源的差分放大电路单端输入共模输入单端输入共模输入Ui100mV1V100mV1VuC1（V）UC2（V）Adi=Uci/Ui//Ad=Vo/Ui//Ac1=UC1/UI//Ac=U0/UI//CMRR=IAd1/A 1|di ci1．整理实验数据,填入实验表格中2．画出实验中观察到的波形，比较其相位关系3．根据测试结果,说明两种差分放大电路性能的差异及其原因六、思考题1．为什麽要对差分放大电路进行调零?调零时能否用晶体管毫伏表来指示输出 U0 值？2. 对基本差分放大电路而言，在VCC和Vee已确定的情况下,要使静态工作 点达到某个预定值，应怎样调整?3．差分放大电路的差模输出电压是与输入电压的差还是和成正比？ 4．设电路参数对称,加到差分放大电路两管基极的输入信号相等、相位相同 时，输出电压等于多少？七、注意事项AB图 5-2 双端输入方式1．为实验简单,测量差分放大电路的差模电压放大倍数时,采用了单端输入方 式。

若采用双端输入方式时，信号源接隔离变压器后再与被测电路相接，如图 5-2 所示调节信号源输出电压并同时用交流毫伏表测量差分放大电路输入端 A（或 B）至地的电压，使 VA=Vidi （或 Vb%），即 VAB=Vid=2Vidi2. 测量图5-1中带恒流源差分放大电路两管的静态电流ICQ1和ICQ2，可通过 测量RE3两端电压降，然后换算得到3. 测量静态工作点和动态指标前，一定要先调零（即V]=0时，使V0=O）八、实验设备与器件 I 0。