差动放大电路实验报告.docx

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1、差动放大电路实验报告实验五 差动放大电路 (本实验数据与数据处理由果冻提供,仅供参考,请勿传阅.谢谢) 一、实验目的 1、加深对差动放大器性能及特点的理解 2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法 二、实验原理 RP用来调节T1、T2管的静态工作点， Vi0时， VO0。RE为两管共用的发射极电阻， 它对差模信号无负反馈作用，不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用,可以有效抑制零漂。 差分放大器实验电路图 三、实验设备与器件 1、12V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 6、晶体三极管3DG63， T1、T2管特性参数一致，或90113

2、,电阻器、电容器若干。 四、实验内容 1、 典型差动放大器性能测试 开关K拨向左边构成典型差动放大器。 1) 测量静态工作点 调节放大器零点 1 信号源不接入。将放大器输入端A、B与地短接，接通12V直流电源，用直流电压表测量输出电压VO，调节调零电位器RP，使VO0。 测量静态工作点 再记下下表。 对地电压 Uc1 Uc2 6.31 Uc3 -0.74 Ub1 -0.02 Ub2 -0.02 Ub3 -7.77 Ue1 -0.61 Ue2 -0.61 Ue3 -8.39 测量值 6.29 2) 测量差模电压放大倍数(须调节直流电压源Ui1=0.1V ,Ui2=-0.1V) 3) 测量共模电压

3、放大倍数 测量值 Uc1 Uc2 差模输入 计算值 Uo双 Ad1 Ad2 测量值 Ad双 Uc1 Uc2 共模输入 计算值 Uco双 Ac1 Ac2 Ac双 抑制比 计算值 CMRR +0.1V 10.08 2.55 7.46 -0.1V 6.29 6.31 -0.02 6.29 6.31 -0.02 (理论上Uc1-Uc2=Uo双 ,由此可检验数据的准确性，但误差也是不可避免的) 理论计算：(r be=3K .b=100. Rp=330) 静态工作点: IC3IE3R2(VCC+VEE)-VBER+R21=1.153mA RE3IcQ=Ic3/2=0.577mA, IbQ=Ic/b=0.5

4、77/100=5.77A UCEQ=Vcc-IcRc+UBEQ=12-0.577*10+0.7=6.93V 双端输出:(注:一般放大倍数A的下标d表示差模,下标c表示共模,注意分辨) VOAd=-ViAc双 =0. RC1RB+rbe+(1+)RP22 =-33.71 单端输出: Ad1=VC11VC21=Ad =-16.86， Ad2=-Ad=16.86 Vi2Vi2VC1AC1=AC2=Vi-RC1RB+rbe+(1+)(RP+2RE)2RC-=-0.52RE(参考答案中的Re=10K ,而Re等效为恒流源电阻，理想状态下无穷大,因此上式结果应为0.读者自己改一下) 实测计算:(注:本实验

5、相对误差不做数据处理要求,下面给出的仅供参考比对数据) 静态工作点: Ic1Q=(Vcc-Uc1)/Rc1=(12-6.29)/10mA=0.571mA Ib1Q= IcQ/b=0.571/100mA=5.71uA UC1E1Q=UC1-UE1=6.29-(-0.61)=6.90V Ic2Q=0.569mA Ib2Q=5.69uA UC2E2Q=6.92V 差模放大倍数:(Ui=Ui1-Ui2=+0.2V) (注:放大倍数在实测计算时,正负值因数据而异!) Ad1=(Uc1差模-Uc1)/(Ui-0)=(10.08-6.29)/(0.2-0)=18.95 Ad2=(Uc2差模-Uc2)/(Ui

6、-0)=-18.80 Ad双=Uo双/Ui=7.46/0.2=37.3 相对误差计算 (|Ad理|-|Ad实|)/|Ad理| rd1=|16.86-18.95|/16.86=12.4% rd2=|16.86-18.80|/16.86=10.9% rd双=10.6% 共模放大倍数:(Ui=+0.1V) Ac1=(Uc1共模-Uc1)/Ui=(6.29-6.29)/0.1=0 Ac2=(Uc2共模-Uc2)/Ui=(6.31-6.31)/0.1=0 Ac双=Uc双/Ui=-0.02/0.1=-0.2 (Ui=-0.1V时同理) 共模抑制比: CMRR=|Ad双/Ac双|=|37.3/(-0.2)|

7、=186.5 4.单端输入(注:上面实验中差模与共模接法均为双端输入,详见最后分析) 3 电压值 Uc1 Uc2 7.84 4.47 0.32 Uo -3.70 3.64 放大倍数 直流+0.1V 直流-0.1V 正弦信号 (50mV.1KHz) Ui=+0.1V时 4.76 8.13 0.32 Ac1=(4.76-6.29)/0.1=-15.3 Ac2=(7.84-6.31)/0.1=15.3 Ao=(-3.70/0.1)=-37.0 Ui=-0.1时 Ac1=(8.13-6.29)/(-0.1)=-18.4 Ac2=(4.47-6.31)/(-0.1)=18.4 Ao=3.64/(-0.1

8、)=-36.4 正弦信号时(注:部分同学的输入电压可能为500mV,处理时请注意) Ac1=(0.32-6.29)/0.05=-119.4 Ac2=(0.32-6.31)/0.05=-119.8 分析部分:(注:只供理解,不做报告要求) Vi、Vo、Vc1和Vc2的相位关系 其中Vi、Vc1同相，Vi、Vc2反相，Vc1、Vc2反相。 Re的作用：Re作为T1和T2管的共用发射极电阻，对差模信号并无负反馈，但对共模有较强负反馈，可以有效抑制共模信号，即可以有效抑制零漂，稳定工作点。 4 恒流源(书上P165-166有介绍)：恒流源作为负载时交流电阻很大，所以当用恒流源代替Re时，可以使差模电压

9、增益由输出端决定 ，而和输入端无关。从数据中可以看到，用恒流源作负载时，抑制共模信号的能力大大提高了。 输入差模信号时Ui1=+0.1V , Ui2=-0.1V 输入共模信号时Ui1=Ui2=+0.1V或-0.1V 因为Ui1与Ui2均有信号输入,所以差模信号与共模信号属于双端输入 (输出方式则如图所示,只测一端电压Uoi为单端输出,测两端电压Uo则为双端输出) 单端输入时(注:Ui2此时接地) 接直流电压源Ui1=+0.1V或-0.1V 而Ui2=0 接交流电压源Ui1=50mV或500mV 而Ui2=0 即Ui1与Ui2只有一端输入信号,因此称为单端输入 (如有错漏与不理解处,致电683983 ,以便修正) 5