差動放大電路實(shí)驗(yàn)八

1、差動放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆栈静顒臃糯笃鞯墓ぷ髟怼⒐ぷ鼽c(diǎn)的調(diào)試和主要性能指標(biāo)的測試。熟悉恒流源差動放大器的工作原理及主要性能指標(biāo)的測試。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 TOC o 1-5 h z 雙蹤示波器1 臺數(shù)字萬用表1 臺函數(shù)信號發(fā)生器1 臺模擬電路實(shí)驗(yàn)箱1 臺三、實(shí)驗(yàn)原理圖 8-1 是差動放大器的基本結(jié)構(gòu)。它是一個(gè)直接耦合放大器，理想的差動放大器只對差模信號進(jìn)行放大，對共模信號進(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，它對差模信號無負(fù)反饋?zhàn)饔茫蚨挥绊懖钅ｋ妷悍糯蟊稊?shù)，但對共模信號有較強(qiáng)的負(fù)

2、反饋?zhàn)饔?，故可以有效地抑制零漂，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。ucc圖8 1差動放大實(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稱，因此Auc也不會絕對等于零。3.共模抑制比KCMR為了表征差動放大器對有用信號(差模信號)的放大作用和對共模信號的抑制能力，通常用一個(gè)綜合指標(biāo)來衡量，即共模抑制比差動放大器的輸入信號可采用直流信號也可采用交流信號。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方案1 :基本差動放大器性能測試按圖8-1連接實(shí)驗(yàn)電路，跳線 J1接上J2斷開構(gòu)成基本差動放大器。1.測量靜態(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，用萬用表測量輸出電壓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)測量靜態(tài)工作點(diǎn)零點(diǎn)調(diào)好

4、以后，用直流電壓表測量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測重值計(jì)算值Tc(mA)I/哂%2.測量差模電壓放大倍數(shù)（1）測量雙端輸入差模放大倍數(shù)Aud將輸入信號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)字萬用表交流電壓檔測量單端輸出電壓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，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:具有恒流源的差動放大電路性能測試從基本差動放大器的實(shí)驗(yàn)可以看出，差動放大器能對共模信號進(jìn)行抑制，這是由于射極電阻RE的共模負(fù)反饋?zhàn)饔茫琑E越大對共模信號的抑制能力越強(qiáng)， 但是RE的增大會帶來兩個(gè)問題，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)問題，先對 RE的作用進(jìn)行分析。RE的作用分為 動態(tài)和靜態(tài)兩種情況，共模負(fù)反饋?zhàn)饔檬莿討B(tài) RE而增大能耗的是靜態(tài) RE 只要增大動態(tài)RE而不要增大靜態(tài)RE就可以解決問題。具有恒流源的差動 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，J2跳線接上，構(gòu)成具有恒流源的差動放大器。 它用晶體管恒流源代替發(fā)射極電阻 RE可以進(jìn)一步提高差動放大器抑制共模 信號的能力。重復(fù)上述步驟