1、0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RP用来调节 T1、T 2管的静态工作点， Vi0 时， VO0。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 3DG63， T 1、T 2管特性参数一致，或 90113,电阻器、电容器若干。四
2、、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) 测量静态工作点调节放大器零点1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VO，调节调零电位器 RP，使 VO0。测量静态工作点再记下下表。对地电压 Uc1 Uc2 Uc3 Ub1 Ub2 Ub3 Ue1 Ue2 Ue3测量值 6.29 6.31 -0.74 -0.02 -0.02 -7.77 -0.61 -0.61 -8.392) 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差模输入 共模输入 抑制比测
3、量值 计算值 测量值 计算值 计算值Uc1 Uc2 Uo 双 Ad1 Ad2 Ad双 Uc1 Uc2 Uco双 Ac1 Ac2 Ac 双 CMRR+0.1V 10.08 2.55 7.46 6.29 6.31 -0.02-0.1V 6.29 6.31 -0.02(理论上 Uc1-Uc2=Uo 双 ,由此可检验数据的准确性，但误差也是不可避免的)理论计算：(r be=3K . =100. Rp=330) 静态工作点:=1.153mAE3BEC21E3C RV(VRIIcQ=Ic3/2=0.577mA, IbQ=Ic/ =0.577/100=5.77A UCEQ=Vcc-IcRc+UBEQ=12-
4、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)=-33.71PbeBCiOd R(21rR VAAc 双 =0.2单端输出:=-16.86， =16.86 diC1d1A2 VAdiC2d2A1 VA(参考答案中的 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:Ic1Q=(Vcc-Uc1)/Rc1=(12-6.29)/10mA=0.571mA Ic2Q=0.569mAIb1Q= IcQ/
5、 =0.571/100mA=5.71uA Ib2Q=5.69uAUC1E1Q=UC1-UE1=6.29-(-0.61)=6.90V UC2E2Q=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)=18.95Ad2=(Uc2 差模-Uc2)/(Ui-0)=-18.80Ad 双=Uo 双/Ui=7.46/0.2=37.3相对误差计算 (|Ad 理|-|Ad 实|)/|Ad 理|rd1=|16.86-18.95|/16.86=12.4% rd2=|16
6、.86-18.80|/16.86=10.9% rd双=10.6%共模放大倍数:(Ui=+0.1V)Ac1=(Uc1 共模-Uc1)/Ui=(6.29-6.29)/0.1=0Ac2=(Uc2 共模-Uc2)/Ui=(6.31-6.31)/0.1=0Ac 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)|=186.54.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)5.0ECEPbeBCiC1C21 2R)R21 )(rR V3（正弦信号的 Uc1Uc2）Ui=+0.1V时Ac1
7、=(4.76-6.29)/0.1=-15.3Ac2=(7.84-6.31)/0.1=15.3Ao=(-3.70/0.1)=-37.0Ui=-0.1时Ac1=(8.13-6.29)/(-0.1)=-18.4Ac2=(4.47-6.31)/(-0.1)=18.4Ao=3.64/(-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=-119.4Ac2=(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，
8、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。电压值Uc1 Uc2 Uo放大倍数直流+0.1V 4.76 7.84 -3.70直流-0.1V 8.13 4.47 3.64正弦信号(50mV.1KHz)0.32 0.32 4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)
