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學號：201408010320實驗摘要(關(guān)鍵信息)Kemr。實驗目的：由于差分放大器是運算放大器的輸入級，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 Ave；共模抑制比實驗內(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

2、形，計算各自 的差模放大倍數(shù)Avd。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)Ave。5、計算共模抑制比 Kem 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

3、信 號的差值，為電路有效輸入信號，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。= VodAVD= TV

4、idD）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)。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，它表明差動放大電路對共模信號的抑制能力。KcMR=20lg| A：；| （dB）Avd ,CMRRT Avc|2、實驗電路:R3R9(1)R1510R510kR610kQ2BR968KQ1NPNNPNCDR2510RV1100SW1SW-SPDTR410kQ3NPNR85.1KR1036KR10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。當開關(guān)SW1撥向左邊時，構(gòu)成典

5、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 Ui = 0時，雙端輸出電壓 UO= 0。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。(LODOOOsQ 丿4嘰mY?.0

6、Q0WkHs噪番倉菠器艾f1 2QiniY%20OmV 0圖中1、2輸出分別為兩輸出信號的單端輸出Vol、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)零在電路接入信號前，用電位器測量 Vol、Vo2之間的電壓，使=( Vo1-Vo2) =04、測單端差模輸入時的雙端輸出A端接信號ch1 , B端接地，測得輸出波形如圖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、測雙端差模輸入時的雙端輸出SOY m5.00 V AV V V3.000MkH22J93ltHi3J07(tHJ2八V八7廠2 I f科VA端接信號chi，B端接ch2，測得輸出波形如圖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、測雙端共模輸入時的雙端輸出A端接信號chi，相位為0; B端接ch2，相位也為0。測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

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