實驗八_差分放大器實驗報告

1、.差分放大電路實驗報告姓名：黃寶玲班級：計科1403學(xué)號：2實驗摘要（關(guān)鍵信息）實驗?zāi)康模河捎诓罘址糯笃魇沁\算放大器的輸入級，清楚差分放大電路的工作原理，有助于理解運放的工作原理和方式。通過實驗弄清差分放大器的工作方式和參數(shù)指標。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Avc；共模抑制比Kcmr。實驗內(nèi)容與規(guī)劃：1、選用實驗箱上差分放大電路；輸入信號為Vs=300mV，f=3KHz正弦波。2、發(fā)射極先接有源負載，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情況下，分別測量雙端輸出的輸入輸出波形，計算各自的差模放大倍數(shù)Av

2、d。4、在雙端輸入共模信號情況下，分別測量雙端輸出的輸入輸出波形，計算雙端輸出共模放大倍數(shù)Avc。5、計算共模抑制比Kcm R 。最好作好記錄表格，因為要記錄的數(shù)據(jù)較多。電路中兩個三極管都為9013。實驗環(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） 臺式萬用表（UT805A）模擬電路實驗箱（LTE-AC-03B）。2、所用功能區(qū)：單管、多管、負反饋放大電路。實驗原理和實驗電路1、實驗原理： 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信號的輸入，這兩個信號的差值，為電路有效輸入信號

3、，電路的輸出是對這兩個輸入信號之差的放大。概念梳理：差模和共模是對于差動放大電路的兩個輸入端而言的。A）差模輸入：差動放大電路的兩管基極輸入的信號幅度相等、極性相反，這樣的信號稱為差模信號，這樣的輸入稱為差模輸入。 差模信號Vid：即差模輸入的兩個輸入信號之差。B）共模輸入：差動放大電路的兩管基極輸入的信號幅度相等、極性相同，這樣的信號稱為共模信號，這樣的輸入稱為共模輸入。 共模信號Vic：即共模輸入的兩個輸入信號的算數(shù)平均值。C）差模電壓增益Avd：指差動放大電路對差模輸入信號的放大倍數(shù)。差模電壓增益越大，放大電路的性能越好。=D）共模電壓增益Avc：指差動放大電路對共模輸入信號的放大倍數(shù)。

4、共模電壓增益越小，放大電路的性能越好。=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，它表明差動放大電路對共模信號的抑制能力。 =20lg|（dB） =| 2、實驗電路： 上圖是差動放大器的基本結(jié)構(gòu)。 它由兩個元件參數(shù)相同的基本共射放大電路組成。當(dāng)開關(guān)SW1撥向左邊時，構(gòu)成典型的差動放大器。調(diào)零電位器RV1用來調(diào)節(jié)Q1、Q2管的靜態(tài)工作點，使得輸入信號Ui0時，雙端輸出電壓UO0。R7為兩管共用的發(fā)射極電阻， 它對差模信號無負反饋作用，因而不影響差模電壓放大倍數(shù)，但對共模信號有較強的負反饋作用，故可以有效地抑制零漂，穩(wěn)定靜態(tài)工作點。實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄1、 設(shè)置信號發(fā)生器信號

5、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源輸出端接到示波器輸入端，若兩輸出波形沒對齊，則用信號發(fā)生器的“同相位”功能鍵對齊。注意輸出信號的相位分別為0和180得到反相信號。圖中1、2輸出分別為兩輸出信號的單端輸出Vo1、Vo2，M為輸出信號1減去輸出信號2的值（用這種方法計算出雙端輸出Vo的值）。由于ch1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)零在電路接入信號前，用電位器測量Vo1、Vo2之間的電壓，使=( Vo1-Vo2)=04、 測單端差模輸入時的雙端輸出A端接信

6、號ch1，B端接地，測得輸出波形如圖最大值最小值峰峰值Vod單3.56 V-4.04 V7.60 V5、 測雙端差模輸入時的雙端輸出A端接信號ch1，B端接ch2，測得輸出波形如圖最大值最小值峰峰值Vod雙7.2 V-8.0 V15.2 V6、 測雙端共模輸入時的雙端輸出A端接信號ch1，相位為0；B端接ch2，相位也為0。測得輸出波形如圖最大值最小值峰峰值Voc40 mV-16.0 mV200 mV實驗結(jié)果計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雙VocUiAvc7.6 V300 mV25.3315.2 V600 mV25.3320 mV300

7、 mV0.067CMRR =|Avd/Avc|=378.111、由于雙端差模輸入的兩個輸入信號大小相等、方向相反，此時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算放大器的輸入級完全對稱時（如本次實驗電路圖），共模增益應(yīng)趨于零。實驗測得為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。實驗總結(jié)1、 示波器輸入信號線的地極要與實驗箱的地極公共，否則它們沒有相同的基準，也就沒有相同的參考電壓，波形會不穩(wěn)定。2、 用示波器測雙端輸出時，我們用到示波器的運算功能（即M鍵），本次實驗用到減法運算，用輸出信號一減輸出信號二。當(dāng)然還可以做加