差動(dòng)放大電路實(shí)驗(yàn)八

1、差動(dòng)放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆栈静顒?dòng)放大器的工作原理、工作點(diǎn)的調(diào)試和主要性能指標(biāo)的測(cè)試。熟悉恒流源差動(dòng)放大器的工作原理及主要性能指標(biāo)的測(cè)試。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 TOC o 1-5 h z 雙蹤示波器1 臺(tái)數(shù)字萬(wàn)用表1 臺(tái)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1 臺(tái)模擬電路實(shí)驗(yàn)箱1 臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)原理圖 8-1 是差動(dòng)放大器的基本結(jié)構(gòu)。它是一個(gè)直接耦合放大器，理想的差動(dòng)放大器只對(duì)差模信號(hào)進(jìn)行放大，對(duì)共模信號(hào)進(jìn)行抑制，因而它具有抑制零點(diǎn)漂移、抗干擾和抑制共模信號(hào)的良好作用。它由兩個(gè)元件參數(shù)相同的基本共射放大電路組成。 RW1 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)

2、反饋?zhàn)饔茫士梢杂行У匾种屏闫?，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。ucc圖8 1差動(dòng)放大實(shí)驗(yàn)電路.靜態(tài)工作點(diǎn)的估算典型電路恒流源電路占必十四為工產(chǎn)蟲(chóng)Z艮口.差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)Aud由當(dāng)差動(dòng)放大器的射極電阻 RE足夠大，或采用恒流源電路時(shí)， 差模電壓放大倍數(shù) 輸出端方式?jīng)Q定，而與輸入方式無(wú)關(guān)。雙端車出：RE=8, rp在中心位置時(shí)，人_%_也&L 旦 - 及十1(1邛以單端輸出h1JAlli - - A “aQ 2AnAZ ：- = AndAu. 2 1當(dāng)輸入共模信號(hào)時(shí)，若為單端輸出，則有A i 一 嘰狙M hAu.c 1 一1 Anc 量 一 - - 總 - 也之葉孤十11十B )(3十%)瑞若

3、為雙端輸出，在理想情況下Af空=0實(shí)際上由于元件不可能完全對(duì)稱，因此Auc也不會(huì)絕對(duì)等于零。3.共模抑制比KCMR為了表征差動(dòng)放大器對(duì)有用信號(hào)(差模信號(hào))的放大作用和對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，通常用一個(gè)綜合指標(biāo)來(lái)衡量，即共模抑制比差動(dòng)放大器的輸入信號(hào)可采用直流信號(hào)也可采用交流信號(hào)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方案1 :基本差動(dòng)放大器性能測(cè)試按圖8-1連接實(shí)驗(yàn)電路，跳線 J1接上J2斷開(kāi)構(gòu)成基本差動(dòng)放大器。1.測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)(1)調(diào)節(jié)放大器零點(diǎn)接通12V直流電源，在 Ui為零的情況下，用萬(wàn)用表測(cè)量輸出電壓Uo,調(diào)節(jié)調(diào)零電位器RW1,使Uo=0,即Uo1= Uo2 。調(diào)節(jié)要仔細(xì)，力求準(zhǔn)確。(2)測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)零點(diǎn)調(diào)好

4、以后，用直流電壓表測(cè)量T1、T2管各極電位及射極電阻 R4兩端電壓U4,并計(jì)算IC(mA)、舊(mA)、UCE(V),記入表5-1中。并與理論值進(jìn)行比較。表8-1測(cè)重值計(jì)算值Tc(mA)I/哂%2.測(cè)量差模電壓放大倍數(shù)（1）測(cè)量雙端輸入差模放大倍數(shù)Aud將輸入信號(hào)Vi接入圖中Vi1和Vi2之間，便組成雙端輸入差模放大電路。調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器 為正弦輸出，使頻率 f= 1000Hz, Ui=50 mV（有效值），用示波器觀察輸出uo1和uo2的相位關(guān)系。在輸出波形不失真的情況下，用數(shù)字萬(wàn)用表交流電壓檔測(cè)量單端輸出電壓Uo1、Uo2和雙端輸出電壓 Uo以及R4上的電壓降UR4,記入表8-2中，并計(jì)算雙

5、端輸入差模放大 倍數(shù) Audi、A ud2、Aud 的值。（2）測(cè)量單端輸入差模放大倍數(shù)Aud在Ui1上輸入f= 1000Hz, Ui=50 mV（有效值）的交流信號(hào)，用示波器觀察輸出 uo1和uo2 的相位關(guān)系。在輸出波形不失真的情況下，分別測(cè)量Uo1、Uo2、Uo計(jì)算單端輸入差模放大倍數(shù)Audi、A ud2、Aud的值，并將所測(cè)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果記入表8-2中。表8-2UoiUo2UoUR4AudiAud2Aud差 膜雙端輸入1單端輸入.測(cè)量共模電壓放大倍數(shù)Auc將Vi1和Vi2短接，函數(shù)發(fā)生器輸出接 Vi1端與地之間，即組成共模輸入放大電 路，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)f=1000Hz , Ui=50 m

6、V（有效值），用示波器觀察輸出uo1和 uo2的相位關(guān)系。在輸出電壓不失真的情況下，分別測(cè)量單端輸出電壓 Uo1、Uo2, 而雙端輸出電壓Uo= Uo1- Uo2 ,計(jì)算共模電壓放大倍數(shù) Auci、A uc2、Auc, 并將所測(cè)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果記入表8-3中。表8-3Uo1Uo2UoU4Auc1Auc2Auc共膜輸入.計(jì)算雙端輸出和單端輸出的共模抑制比 KCMR口 KCMRS方案2:具有恒流源的差動(dòng)放大電路性能測(cè)試從基本差動(dòng)放大器的實(shí)驗(yàn)可以看出，差動(dòng)放大器能對(duì)共模信號(hào)進(jìn)行抑制，這是由于射極電阻RE的共模負(fù)反饋?zhàn)饔?，RE越大對(duì)共模信號(hào)的抑制能力越強(qiáng)， 但是RE的增大會(huì)帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是要保持相同工作電流，必須提高電 源電壓，因此，基本差動(dòng)放大器的共模抑制比做不高，另一個(gè)是射極電阻直 流能耗增大。為了解決這個(gè)問(wèn)題，先對(duì) RE的作用進(jìn)行分析。RE的作用分為 動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種情況，共模負(fù)反饋?zhàn)饔檬莿?dòng)態(tài) RE而增大能耗的是靜態(tài) RE 只要增大動(dòng)態(tài)RE而不要增大靜態(tài)RE就可以解決問(wèn)題。具有恒流源的差動(dòng) 放大電路可以達(dá)到這個(gè)要求。將圖8-1電路中J1跳線斷開(kāi)，J2跳線接上，構(gòu)成具有恒流源的差動(dòng)放大器。 它用晶體管恒流源代替發(fā)射極電阻 RE可以進(jìn)一步提高差動(dòng)放大器抑制共模 信號(hào)的能力。重復(fù)上述步驟