實(shí)驗(yàn)八 差分放大器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、差分放大電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：黃寶玲班級(jí)：計(jì)科1403學(xué)號(hào)：201408010320實(shí)驗(yàn)摘要(關(guān)鍵信息)Kemr。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河捎诓罘址糯笃魇沁\(yùn)算放大器的輸入級(jí)，清楚差分放大電路的工作原理，有助 于理解運(yùn)放的工作原理和方式。通過(guò)實(shí)驗(yàn)弄清差分放大器的工作方式和參數(shù)指標(biāo)。這些概 念有：差模輸入和共模輸入；差模電壓增益 Avd和共模電壓增益 Ave；共模抑制比實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與規(guī)劃：1、 選用實(shí)驗(yàn)箱上差分放大電路；輸入信號(hào)為Vs=300mV f=3KHz正弦波。2、 發(fā)射極先接有源負(fù)載，利用調(diào)零電位器使得輸出端電壓Vo=0(Vo=Vc1-Vc2)3、在雙端輸入和單端輸入差模信號(hào)情況下，分別測(cè)量雙端輸出的輸入輸出波

2、形，計(jì)算各自 的差模放大倍數(shù)Avd。4、在雙端輸入共模信號(hào)情況下，分別測(cè)量雙端輸出的輸入輸出波形，計(jì)算雙端輸出共模放 大倍數(shù)Ave。5、計(jì)算共模抑制比 Kem R。最好作好記錄表格，因?yàn)橐涗浀臄?shù)據(jù)較多。電路中兩個(gè)三極管都為9013。實(shí)驗(yàn)環(huán)境(儀器用品等)1. 儀器：示波器(DPO 2012B 100MHZ 1GS/S)直流電源(IT6302 030V,3Ax2CH/05V,3A )臺(tái)式萬(wàn)用表(UT805A)模擬電路實(shí)驗(yàn)箱(LTE-AC-03B)。2、所用功能區(qū)：?jiǎn)喂?、多管、?fù)反饋放大電路。實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)電路1、實(shí)驗(yàn)原理：差分電路是具有這樣一種功能的電路。該電路的輸入端是兩個(gè)信號(hào)的輸入，這兩個(gè)

3、信 號(hào)的差值，為電路有效輸入信號(hào)，電路的輸出是對(duì)這兩個(gè)輸入信號(hào)之差的放大。概念梳理:差模和共模是對(duì)于差動(dòng)放大電路的兩個(gè)輸入端而言的。A）差模輸入：差動(dòng)放大電路的兩管基極輸入的信號(hào)幅度相等、極性相反，這樣的信 號(hào)稱為差模信號(hào)，這樣的輸入稱為差模輸入。差模信號(hào)Vid :即差模輸入的兩個(gè)輸入信號(hào)之差。B）共模輸入：差動(dòng)放大電路的兩管基極輸入的信號(hào)幅度相等、極性相同，這樣的信 號(hào)稱為共模信號(hào)，這樣的輸入稱為共模輸入。共模信號(hào)Vic :即共模輸入的兩個(gè)輸入信號(hào)的算數(shù)平均值。C）差模電壓增益 Avd :指差動(dòng)放大電路對(duì)差模輸入信號(hào)的放大倍數(shù)。差模電壓增益 越大，放大電路的性能越好。= VodAVD= TV

4、idD）共模電壓增益Avc :指差動(dòng)放大電路對(duì)共模輸入信號(hào)的放大倍數(shù)。共模電壓增益越小，放大電路的性能越好AVC = Voc Vic文檔E）共模抑制比Kcmr :指差模電壓放大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)之比，它表明差動(dòng)放大電路對(duì)共模信號(hào)的抑制能力。KcMR=20lg| A：；| （dB）Avd ,CMRRT Avc|2、實(shí)驗(yàn)電路:R3R9(1)R1510R510kR610kQ2BR968KQ1NPNNPNCDR2510RV1100SW1SW-SPDTR410kQ3NPNR85.1KR1036KR10上圖是差動(dòng)放大器的基本結(jié)構(gòu)它由兩個(gè)元件參數(shù)相同的基本共射放大電路組成。當(dāng)開(kāi)關(guān)SW1撥向左邊時(shí)，構(gòu)成典

5、型的差動(dòng)放大器。調(diào)零電位器RV1用來(lái)調(diào)節(jié)Q1 Q2管的靜態(tài)工作點(diǎn)，使得輸入信號(hào) Ui = 0時(shí)，雙端輸出電壓 UO= 0。R7為兩管共用的發(fā)射極 電阻，它對(duì)差模信號(hào)無(wú)負(fù)反饋?zhàn)饔?，因而不影響差模電壓放大倍?shù)，但對(duì)共模信號(hào)有 較強(qiáng)的負(fù)反饋?zhàn)饔?，故可以有效地抑制零漂，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄1設(shè)置信號(hào)發(fā)生器信號(hào)幅值頻率偏移量相位Ch1300 mV3 KHz0180Ch2300 mV3 KHz002、調(diào)試輸出波形直接將信號(hào)源輸出端接到示波器輸入端，若兩輸出波形沒(méi)對(duì)齊，則用信號(hào)發(fā)生器的“同相位”功能鍵對(duì)齊。注意輸出信號(hào)的相位分別為0。和180。得到反相信號(hào)。(LODOOOsQ 丿4嘰mY?.0

6、Q0WkHs噪番倉(cāng)菠器艾f1 2QiniY%20OmV 0圖中1、2輸出分別為兩輸出信號(hào)的單端輸出Vol、Vo2, M為輸出信號(hào)1減去輸出信號(hào)2的值(用這種方法計(jì)算出雙端輸出Vo的值)。由于chi和ch2等大反相，因此雙端輸出V0 = 2*V1 = 600 mV ，波形輸出正確。3、調(diào)零在電路接入信號(hào)前，用電位器測(cè)量 Vol、Vo2之間的電壓，使=( Vo1-Vo2) =04、測(cè)單端差模輸入時(shí)的雙端輸出A端接信號(hào)ch1 , B端接地，測(cè)得輸出波形如圖Rrr 1峠3.00002kHzrnEEEMH最大值最小值峰峰值1Vod單3.56 V-4.04 V7.60 V額至WOkHH2J33kHi ZO

7、O” vjlCBl腔-臟13,32 V5、測(cè)雙端差模輸入時(shí)的雙端輸出SOY m5.00 V AV V V3.000MkH22J93ltHi3J07(tHJ2八V八7廠2 I f科VA端接信號(hào)chi，B端接ch2，測(cè)得輸出波形如圖f.V V o勺do ZO.OO voW取大值最小值峰峰值Vod雙7.2 V-8.0 V15.2 V6、測(cè)雙端共模輸入時(shí)的雙端輸出A端接信號(hào)chi，相位為0; B端接ch2，相位也為0。測(cè)得輸出波形如圖文檔取大值最小值峰峰值Voc4. 0 mV-16.0 mV20. 0 mV實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算和分析單端差模輸入雙端差模輸入雙端共模輸入Vod單Ui單Avd單Vod雙Ui雙Avd

8、雙VocUiAvc7.6 V300 mV25.3315.2 V600 mV25.3320 mV300 mV0.067CMRR=|Avd/Avc| =378.111、由于雙端差模輸入的兩個(gè)輸入信號(hào)大小相等、方向相反，此時(shí)Uipp=Ui1ppUi2pp=600 mV2、由于雙端差模輸入的 Ui雙=2*Ui單，因此 Vod雙=2*Vod單3、在差分放大器或集成運(yùn)算放大器的輸入級(jí)完全對(duì)稱時(shí)（如本次實(shí)驗(yàn)電路圖），共模增益應(yīng)趨于零。實(shí)驗(yàn)測(cè)得為0.067，還是有一些誤差，因此得到的共模抑制比也不是特別理想。實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、示波器輸入信號(hào)線的地極要與實(shí)驗(yàn)箱的地極公共，否則它們沒(méi)有相同的基準(zhǔn)，也就沒(méi) 有相同的參考電壓，波形會(huì)不穩(wěn)定。2、用示波器測(cè)雙端輸出時(shí)，我們用到示波器的運(yùn)算功能（即M鍵），本次實(shí)驗(yàn)用到減法運(yùn)算，用輸出