文档介绍：课程
名称
模拟电子技术(本)
实验室
名称
模拟电路实验室
实验
名称
差动放大器
同组
同学
指导
老师
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
实验设备
实验原理
图5-1是差动放大器的基本结构。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,构成典型的差动放大器。调零电位器RP用来调节T1、T2管的静态工作点,使得输入信号Ui=0时,双端输出电压UO=0。RE为两管共用的发射极电阻, 它对差模信号无负反馈作用,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。
图5-1 差动放大器实验电路
当开关K拨向右边时,构成具有恒流源的差动放大器。它用晶体管恒流源代替发射极电阻RE,可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
1、静态工作点的估算
典型电路
(认为UB1=UB2≈0)
恒流源电路
2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数
当差动放大器的射极电阻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=∞,RP在中心位置时,
单端输出
当输入共模信号时,若为单端输出,则有
若为双端输出,在理想情况下
实际上由于元件不可能完全对称,因此AC也不会绝对等于零。
3、共模抑制比CMRR
为了表征差动放大器对有用信号(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
或
差动放大器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=1KHZ的正弦信号作为输入信号。
实验内容和步骤
1、典型差动放大器性能测试
按图5-1连接实验电路,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UO,调节调零电位器RP,使UO=0。调节要仔细,力求准确。
②测量静态工作点
零点调好以后,用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻RE两端电压URE,记入表5-1
测量值
UC1(V)
UB1(V)
UE1(V)
UC2(V)
UB2(V)
UE2(V)
URE(V)
计算值
IC(mA)
IB(mA)
UCE(V)
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, 用示波器监视输出端(集电极C1或C2与地之间)。
接通±12V直流电源,逐渐增大输入电压Ui(约100mV),在输出波形无失真的情况下,用交流毫伏表测 Ui,UC1,UC2,记入表5-2中,并观察ui,uC1,uC2之间的相位关系及URE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,并观察ui, uC1, uC2之间的相位关系及URE随Ui改变而变化的情况。
表5-2
典型差动放大电路
具有恒流源差动放大电路
单端输入
共模输入
单端输入
共模输入
Ui
100mV
1V
100mV
1V
UC1(V)
UC2(V)
/
/
/
/
/
/
/
/
CMRR =││
2、具有恒流源的差动放大电路性能测试
将图5-1电路中开关K拨向右边,构成具有恒流源的差动放大电路。重复内容1-2)、1-3)的要求,记入表5-2。
实验数据记录及(分析)讨论
表5-1:
测量值
UC1(V)
UB1(V)
UE1(V)
UC2(V)
UB2(V)
UE2(V)
URE(V)
-
-
-
-
计算值
IC(mA)
IB(mA)
UCE(V)
表5-2:
典型差动放大电路
具有恒流源差动放大电路
单端输入
共模输入
单端输入
共模输入
Ui
100mV
1V
100mV
1V
UC1(V)
UC2(V)
/
/
/
10.