線性電子電路實(shí)驗(yàn)（第3版） 課件 差分放大器

差分放大器學(xué)時：4學(xué)時模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)調(diào)整差分放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)；加深對差分放大器性能及特點(diǎn)的理解；學(xué)習(xí)差分放大器主要性能指標(biāo)的測試方法。實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪M電子電路實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)儀器模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室模擬電路實(shí)驗(yàn)箱數(shù)字萬用表函數(shù)信號發(fā)生器雙蹤示波器差分放大器是基本放大電路之一，由于它具有抑制零點(diǎn)漂移的優(yōu)異性能，因此得到廣泛的應(yīng)用，并成為集成電路中重要的基本單元電路，常作為集成運(yùn)算放大器的輸入級。差分放大電路常見的形式有三種：基本形式、長尾式（典型）和恒流源式。實(shí)驗(yàn)原理模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室基本形式的差分放大電路模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室長尾式（典型）差分放大電路模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室恒流源式差分放大電路模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)電路模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室電路主要由兩個元件參數(shù)相同的基本共射放大器組成。差分對管T1和T2起控制和放大電壓或電流作用；Rc1和Rc2為差分對管的集電極負(fù)載電阻；R1~R5構(gòu)成差分對管的直流電阻；RW1調(diào)零電位器用來調(diào)節(jié)T1和T2的靜態(tài)工作點(diǎn)，使得輸入信號Vi=0時，雙端輸出電壓Vo=0；RE為兩管共用的發(fā)射極電阻，它對差模信號無反饋?zhàn)饔?，因而不影響差模電壓放大倍?shù)，但對共模信號有較強(qiáng)的負(fù)反饋?zhàn)饔?，故可有效地抑制零漂，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)開關(guān)K撥向右邊時，三極管T3和電阻R5、RW2、RE3組成的恒流源具有很大的電阻，以代替基本差分放大器中的，大大提高差分放大器抑制共模信號的能力。模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室典型差分放大器：即開關(guān)K撥向左邊時的電路模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室恒流源差分放大器：即開關(guān)K撥向右邊時的電路正確組裝電路，若出現(xiàn)故障給予排除其中，開關(guān)K可用改變連線接法予以代替。差分放大器性能測試放大器零點(diǎn)的調(diào)節(jié)信號源不接入，并將放大器輸入端A，B與地短接，接通±12V直流電流，用數(shù)字萬用表的直流電壓檔測量輸出電壓Vo，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器RW1，使Vo=0。若100Ω電位器現(xiàn)存沒有，則可用兩個51Ω加并一個kΩ級的電位代替。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室100Ω電位器的等效接法模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)工作點(diǎn)的測量零點(diǎn)調(diào)好以后，用數(shù)字萬用表的直流電壓20V檔測量T1,T2管的各電極電位及RE兩端的電壓VRE

，并記錄。測量值VC1(V)VB1(V)VE1(V)VC2(V)VB2(V)VE2(V)VRE(V)實(shí)測計(jì)算值IC(mA)IB(mA)VCE(V)理論計(jì)算值IC(mA)IB(mA)VCE(V)模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室差模電壓增益測量斷開直流電源和A、B與地的短接線，信號發(fā)生器輸出端與放大器的A端連接，信號發(fā)生器的地端與放大器的B端連接，構(gòu)成差模輸入方式。調(diào)節(jié)信號源頻率為1KHz，有效值約100mV，然后接通±12V電源，用示波器觀察放大器的輸出波形，正常放大后，再用交流電壓表測量Vid、VC1d

、VC2d

、Vod并記錄，觀察Vid、VC1d

、VC2d之間的相位關(guān)系。如果測量Vid時因浮地有干擾，可分別測A點(diǎn)和B點(diǎn)對地之間的電壓，兩者之差為Vid。模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室共模電壓增益測量將放大器的A、B兩點(diǎn)短接，信號源輸出端與放大器的A端與地端之間相接，構(gòu)成共模輸入方式，信號源的頻率不變，其輸出電壓ViC幅度調(diào)為1V，在放大器輸出波形正常的情況下測量VC1C、VC2C

、VOC值，并記錄（包括用示波器觀察ViC

、VC1C、VC2C的相位）。模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室具有恒流源的差分放大器性能測試實(shí)驗(yàn)電路中的開關(guān)K撥向右邊，構(gòu)成具有恒流源的差分放大器，并排除實(shí)驗(yàn)故障，使電路正常工作。然后重復(fù)測量上面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（差模電壓增益的測量、共模電壓增益的測量），并記錄。模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室差分放大器測試參數(shù)記錄表模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室記錄表中參數(shù)說明Vid差模輸入電壓VC1d

差模輸入時，T1管集電極對地的輸出電壓VC2d差模輸入時，T2管集電極對地的輸出電壓

Vod差模輸入時，T1管與T2管兩個集電極間的電壓ViC共模輸入電壓VC1C

共模輸入時，T1管集電極對地的輸出電壓VC2C共模輸入時，T2管集電極對地的輸出電壓

VoC共模輸入時，T1管與T2管兩個集電極間的電壓模擬電子電路實(shí)驗(yàn)室恒流源差分放大器性能測試時，要使三極管T3處于放大狀態(tài)（一般將集電極與發(fā)射極間的電壓為6V左右）。測量典型差分放大電路時，恒流源電路部分不要接入電路中。測量恒流源式差分放大電路時，因共模