實(shí)驗(yàn)十一 差動(dòng)放大電路性能測試

1、實(shí)驗(yàn)十差動(dòng)放大電路性能測試實(shí)驗(yàn)?zāi)康?預(yù)習(xí)差動(dòng)放大電路的電壓放大倍數(shù)和共模抑制比的測試方法。四實(shí)驗(yàn)原理差動(dòng)放大電路是一種零點(diǎn)漂移十分微小的直流放大電路。常作為多級(jí)直流放大電路的前置級(jí)，用以放大微小的直流信號(hào)或變化緩慢的交流信號(hào)。圖中，電路由兩個(gè)完全對(duì)稱的單管放大電路連接而成。靜態(tài)時(shí)，二管的集電極電流相等，管壓降也相等，輸出電壓AV=0。o動(dòng)態(tài)時(shí)，電路放大兩種信號(hào)，一種是差模信號(hào)，這是有用的需要放大的信號(hào)，這種信號(hào)在電路輸入端呈現(xiàn)大小相等極性相反。另一種是共模信號(hào)，這是無用的需要抑制的信號(hào)，這種信號(hào)在電路輸入端呈現(xiàn)大小相等，極性相同。電路的特點(diǎn)是放大差模信號(hào)（有用信號(hào)），抑制共模信號(hào)（無用信號(hào)），

2、這是由電路本身對(duì)稱結(jié)構(gòu)原理決定的。而實(shí)際電路本身不可能做到完全對(duì)稱，為此常采用如圖11-1所示將開關(guān)k撥在“2”位置上的典型差動(dòng)放大電路為例進(jìn)行分析。圖中，電位器R用來調(diào)節(jié)靜態(tài)輸出電壓為零（AV=0），R對(duì)共模信號(hào)起負(fù)反饋?zhàn)饔?，Poe以增強(qiáng)電路抑制零點(diǎn)漂移的能力，對(duì)放大差模信號(hào)卻無影響。電路負(fù)電源-E的作用是：為E了加強(qiáng)電路抑制零點(diǎn)漂移能力，R應(yīng)取足夠大的數(shù)值，若電路電源E仍取原來值，則工作點(diǎn)ec會(huì)下移，電壓放大倍數(shù)也會(huì)減小。為了既保證R取值足夠大，又保證電路有合適的工作點(diǎn)，e引入負(fù)電源-E用來補(bǔ)償R上的電壓降。適當(dāng)配置-E與R，可以使R上有合適的電流，EeEee進(jìn)而使放大管有合適的工作電流。

3、為了測試電路對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，引入共模抑制比CMRR技術(shù)參數(shù)。其定義為電路對(duì)差模信號(hào)的放大倍數(shù)A與共模信號(hào)的放大倍數(shù)A之比值，即VdVCACMRR二r。AVC1差模放大倍數(shù)AVd雙端）olol-0211-1AVAVi1i2AVibe2pAVd單端）11-2式中Rb1b2e1e21R，2p2R+r+(1+B)Zrbbe2pr=rr，卩二卩1be1be2be二卩，AVi1=AVi21=AV2iRIIL22RRL+RL2共模放大倍數(shù)AVC（雙端）二竺ntO211-3若電路完全對(duì)稱，AVC單端）=式中若（1+b）單端）VCAVio1o2VCBRL1R+r+(1+B)(R+2R)bbe1R+2R2P

4、）雙端）R+r),2Rbbe=0；1R2PCMRR（雙端）二g11-4一RL2R11-5CMRR(單端)=2bR11-6e1R+r+BRbbe2p)上式表明完全對(duì)稱的雙端輸出差動(dòng)放大電路能全部抑制掉共模信號(hào)。而單端輸出差動(dòng)放大電路由于電阻R對(duì)共模信號(hào)有較強(qiáng)的負(fù)反饋?zhàn)饔?，故也能較好地抑制掉共模信號(hào)。e若電路不完全對(duì)稱，由于AV與AV極性相同，則其相互間必然抵消一大部分輸出值，o1o2以致使雙端輸出電路CMRR數(shù)值很大。電路對(duì)稱性越完全，對(duì)共模信號(hào)的抑制能力就越強(qiáng)。為了增大CMRR的數(shù)值，除了提高電路對(duì)稱性外，還要增大射極直流負(fù)反饋電阻R，要增大R，ee就必須提高E，解決這個(gè)問題的有效方法是利用晶

5、體管作恒流源來代替R，如圖11-1所示,Eeo即將開關(guān)K拔在“3”位置上，此時(shí)，電路為具有恒流源的差動(dòng)放大電路。假設(shè)電路溫度升高，電流I、I、I都增大。I增大，引起R上壓降增大，而V是不變的，于是V下降,C1C2C3C3e1B3BE3I隨著下降抑制了I增大。由于I=I+1，故I和I也受到抑制，這樣，達(dá)到了抑制B3C3C3C1C2C1C2零點(diǎn)漂移的目的。五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.按圖11-1所示連線，檢查電路無誤，接通直流電源E=+12V,-E=-12V。CE2發(fā)射極連接R時(shí)，測試電路對(duì)稱平衡條件下A和A，計(jì)算CMRR值：eVdVC（1）靜態(tài)調(diào)試將A、B二點(diǎn)與地短路，撥動(dòng)開關(guān)K連接“1”、“2”二點(diǎn)，

6、用數(shù)字萬用表跨接在二管集電極之間，調(diào)r阻值，使aV=0，且測出二管各極電流、電壓值，將值填入表11-1內(nèi)。Po表11-1測量示數(shù)Icl(mA)Ic2(mA)Vcl(V)Vc2(V)VB1(V)VB2(V)VE1(V)VE2(V)實(shí)測值理論值（2）差模放大倍數(shù)AVd拆去A、B、地三點(diǎn)短路連線。在AB二點(diǎn)之間加入差模信號(hào)aV，用數(shù)字電壓表測試輸入不i同的AV時(shí)的輸出電壓aV值，且計(jì)算電壓放大倍數(shù)，將值填入表11-2內(nèi)。io表11-2測量條件實(shí)驗(yàn)值計(jì)算值A(chǔ)V(V)iAVod1(V)AVod2(V)AV=AV-AVod1od2(V)AVAod1Vd1AV.AVAod2Vd2AVAVAoVdAV+0.1

7、0-0.10+0.20-0.20（3）共模放大倍數(shù)AVc將A、B二點(diǎn)短路，在A（或B）與地之間加入共模信號(hào)aV。用數(shù)字電壓表測出輸入不同的AVii時(shí)的輸出電壓AV值，且計(jì)算電壓放大倍數(shù)，將值填入表11-3內(nèi)。3發(fā)射極接恒流源時(shí)，測試電路對(duì)稱平衡條件下的AVd和AVc,計(jì)算CMRR值:表11-3測量條件實(shí)驗(yàn)值計(jì)算值aVi(V)aVoc1(V)aVoc2(V)AV=AV-av(Voc1oc2AVA=oc1VC1AViAVA=OC2VC2AViAV_A=oVCAVi0.100.20撥動(dòng)開關(guān)K連接“1”、“3”二點(diǎn)，調(diào)r阻值，使I等于電路連接到Re=10K時(shí)的(I+I)pc3C1C2值，再調(diào)r阻值，使