差动放大电路_实验报告解读

实验五 差动放大电路

(本实验数据与数据处理由果冻提供, 仅供参考, 请勿传阅. 谢谢~

一、实验目的

1、加深对差动放大器性能及特点的理解 2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法 二、实验原理

R P 用来调节T 1、T 2管的静态工作点， Vi ＝0时， VO ＝0。R E 为两管共用的发射极电阻， 它对差模信号无负反馈作用，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, 可以有效抑制零漂。

差分放大器实验电路图

三、实验设备与器件

1、±12V 直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表

6、晶体三极管3DG6×3， T1、T 2管特性参数一致，或9011×3, 电阻器、电容器若干。 四、实验内容

1、 典型差动放大器性能测试

开关K 拨向左边构成典型差动放大器。 1 测量静态工作点 ①调节放大器零点

信号源不接入。将放大器输入端A 、B 与地短接，接通±12V 直流电源，用直流电压表测量输出电压V O ，调节调零电位器R P ，使V O ＝0。

②测量静态工作点 再记下下表。

2 测量差模电压放大倍数(须调节直流电压源Ui1=0.1V ,Ui2=-0.1V 3 测量共模电压放大倍数

理论计算：(r be =3K . β=100. Rp=330Ω

静态工作点:

E3

BE

EE CC 212

E3

C3R V V R R R I I -++≈≈=1.153mA

I c Q =Ic 3/2=0.577mA, I b Q =I c /β=0.577/100=5.77ｕA U CEQ =V cc-I c R c+U BEQ =12-0.577*10+0.7=6.93V

双端输出:(注:一般放大倍数A 的下标d 表示差模, 下标c 表示共模, 注意分辨

P

be B C i

O

d βR 2

1

r R βR △V△VA +++-

===-33.71

A c 双 =0.

单端输出:

d i C1d1A 21△V△VA ==

=-16.86， d i C2d2A 2

1

△V△VA -===16.86

(参中的Re=10K ,而Re 等效为恒流源电阻，理想状态下无穷大, 因此上式结果应为0. 读者自己改一下

实测计算:(注:本实验相对误差不做数据处理要求, 下面给出的仅供参考比对数据

静态工作点:

Ic 1Q =(Vcc-Uc1/Rc1=(12-6.29/10mA=0.571mA Ic2Q =0.569mA Ib 1Q = IcQ/β=0.571/100mA=5.71uA Ib 2Q =5.69uA U C1E1Q =UC1-U E1=6.29-(-0.61=6.90V

U C2E2Q =6.92V

差模放大倍数:(Ui=Ui1-Ui2=+0.2V (注:放大倍数在实测计算时, 正负值因数据而异~!

Ad1=(Uc1差模-Uc1/(Ui-0=(10.08-6.29/(0.2-0=18.95

Ad2=(Uc2差模-Uc2/(Ui-0=-18.80 Ad 双=Uo 双/Ui=7.46/0.2=37.3

相对误差计算 (||Ad理|-|Ad实||/|Ad理|

r d1=|16.86-18.95|/16.86=12.4% r d2=|16.86-18.80|/16.86=10.9% r d 双=10.6%

共模放大倍数:(Ui=+0.1V

Ac1=(Uc1共模-Uc1/Ui=(6.29-6.29/0.1=0 Ac2=(Uc2共模-Uc2/Ui=(6.31-6.31/0.1=0

Ac 双=Uc 双/Ui=-0.02/0.1=-0.2 (Ui=-0.1V时同理 共模抑制比:

CMRR=|Ad双/Ac双|=|37.3/(-0.2|=186.5

4. 单端输入(注:上面实验中差模与共模接法均为双端输入, 详见最后分析

5. 0-=-≈++++-=

==E

C E P be B C

i

C1

C2C12R R

2R R 2

1

β((1r R βR △V△VA A

（正弦信号的Uc1＝Uc2） Ui=+0.1V时

Ac1=(4.76-6.29/0.1=-15.3 Ac2=(7.84-6.31/0.1=15.3 Ao=(-3.70/0.1=-37.0 Ui=-0.1时

Ac1=(8.13-6.29/(-0.1=-18.4 Ac2=(4.47-6.31/(-0.1=18.4 Ao=3./(-0.1=-36.4

正弦信号时(注:部分同学的输入电压可能为500mV, 处理时请注意

Ac1=(0.32-6.29/0.05=-119.4 Ac2=(0.32-6.31/0.05=-119.8

分析部分:(注:只供理解, 不做报告要求

Vi 、Vo 、Vc1和Vc2的相位关系

其中Vi 、Vc1同相，Vi 、Vc2反相，Vc1、Vc2反相。

Re 的作用：Re 作为T1和T2管的共用发射极电阻，对差模信号并无负反馈，但对共模有较强负反馈，可以有效抑制共模信号，即可以有效抑制零漂，稳定工作点。

恒流源(书上P165-166有介绍 ：恒流源作为负载时交流电阻很大，所以当用恒流源代替Re 时，可以使差模电压增益由输出端决定 ，而和输入端无关。从数据中可以看到，用恒流源作负载时，抑制共模信号的能力大大提高了。

输入差模信号时Ui1=+0.1V , Ui2=-0.1V 输入共模信号时Ui1=Ui2=+0.1V或-0.1V 因为Ui1与Ui2均有信号输入, 所以差模信号与共模信号属于双端输入

(输出方式则如图所示, 只测一端电压Uoi 为单端输出, 测两端电压Uo 则为双端输出

单端输入时(注:Ui2此时接地

接直流电压源Ui1=+0.1V或-0.1V 而Ui2=0 接交流电压源Ui1=50mV或500mV 而Ui2=0

即Ui1与Ui2只有一端输入信号, 因此称为单端输入

(如有错漏与不理解处, 致电683983 ,以便修正