1、差分放大电路 长春理工大学电工电子实验教学中心 低频电子线路实验室 2012年10月10日 2020 4 27 2 目录 实验目的实验仪器实验原理实验内容思考题实验报告要求 2020 4 27 3 一 实验目的 1 熟悉差动放大电路工作原理 2 掌握差动放大电路各指标的基本测试方法 2020 4 27 4 二 实验仪器 数字万用表示波器函数信号发生器交流毫伏表TPE ADII电子技术学习机 2020 4 27 5 三 实验原理 差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路 由典型的工作点稳定电路演变而来 为进一步减小零点漂移问题而使用了对称晶体管电路 以牺牲一个晶体管放大倍数为代价获取
2、了低温飘的效果 它还具有良好的低频特性 可以放大变化缓慢的信号 由于不存在电容 可以不失真的放大各类非正弦信号如方波 三角波等等 差分放大电路有四种接法 双端输入单端输出 双端输入双端输出 单端输入双端输出 单端输入单端输出 凡双端输出 差模电压放大倍数与单管放大倍数一样 而单端输出时 差模电压放大倍数为双端输出的一半 另外 若电路参数完全对称 则双端输出时的共模放大倍数Ac 0 其实测的共模抑制比KCMR将是一个较大的数值 KCMR愈大 说明电路抑制共模信号的能力愈强 2020 4 27 6 三 实验原理 由于差分电路分析一般基于理想化 不考虑元件参数不对称 因而很难作出完全分析 为了进一步
3、抑制温飘 提高共模抑制比 实验所用电路使用V3组成的恒流源电路来代替一般电路中的Re 它的等效电阻极大 从而在低电压下实现了很高的温漂抑制和共模抑制比 为了达到参数对称 因而提供了RP1来进行调节 称之为调零电位器 实际分析时 如认为恒流源内阻无穷大 那么共模放大倍数AC 0 分析其双端输入双端输出差模交流等效电路 分析时认为参数完全对称 电路图如5 1 设则 差模放大倍数同理分析双端输入单端输出有 2020 4 27 7 三 实验原理 图5 1差动放大电路图 2020 4 27 8 四 实验内容 1 将输入端短路并接地 接通直流电源 调节电位器RPl使双端输出电压V0 0 2 测量静态工作点
4、测量V1 V2 V3各极对地电压填入表5 1中 1 调零 测量静态工作点 表5 1静态工作点测量 2020 4 27 9 四 实验内容 将信号源接一个变压器得出两个大小相等 方向相反的差模信号Vid 土10mV 分别接到Vi1和Vi2端 按表5 2要求测量并记录 由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数 2 测量差模电压放大倍数 表5 2电压放大倍数测量 2020 4 27 10 四 实验内容 在图5 1中将b2接地 组成单端输入差动放大器 从b1端输入交流信号Vi 20mV 测量单端及双端输出 填表5 3记录电压值 计算单端输入时的单端及双端输出的电压放大倍数 并与双端输入时的单端及双端差
5、模电压放大倍数进行比较 3 单端输入的差放电路 表5 3单端输入电压放大倍数测量 2020 4 27 11 四 实验内容 将输入端b1 b2短接 在接点处与地之间施加f 1KHz 约等于10mV的正弦信号 在输出不失真的情况下 分别测出共模输出电压 填入表5 2由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数 进一步算出共模抑制比CMRR 4 测量共模电压放大倍数量 2020 4 27 12 1 调零时 应该用万用表还是毫伏表来测量差分放大器的输出电压 2 为什么不能用毫伏表直接测量差分放大器的双端输出电压V0d 而必须由测量Vod1和Vod2 再经计算得到 五 思考题 2020 4 27 13 1 根据实测数据计算图5 1电路的静态工作点 与预习计算结果相比较 2 整理实验数据 计算各种接法的Ad 并与理论计算值相比较 3 完成各表格中的数据处理 4 总结差放电路的性能和特点 六 实验报告要求
