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,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Uc1Uc2Uc3Ub1Ub2Ub3Ue1Ue2Ue3测量值6.296.31-0.74-0.02-0.02-7.77-0.61-0.61-8.392) 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)测量共模电压放大倍数 差模输入共模输入抑制比测量值计算值测量值计算值计算值Uc1Uc2Uo双Ad1Ad2Ad双Uc1Uc2Uco双Ac1Ac2Ac双CMRR+0.1V10.082.557.466.296.31-0.02-0.1V6.296.31-0.02(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 .=100. Rp=330) 静态工作点:=1.153mAIcQ=Ic3/2=0.577mA, IbQ=Ic/=0.577/100=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)=-33.71Ac双 =0.单端输出: =-16.86， =16.86(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 Ic2Q=0.569mAIb1Q= IcQ/=0.571/100mA=5.71uAIb2Q=5.69uAUC1E1Q=UC1-UE1=6.29-(-0.61)=6.90VUC2E2Q=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)=18.95Ad2=(Uc2差模-Uc2)/(Ui-0)=-18.80Ad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=0Ac2=(Uc2共模-Uc2)/Ui=(6.31-6.31)/0.1=0Ac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)|=186.54.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)电压值放大倍数Uc1Uc2Uo直流+0.1V4.767.84-3.70直流-0.1V8.134.473.64正弦信号(50mV.1KHz)0.320.32（正弦信号的Uc1Uc2）Ui=+0.1V时Ac1=(4.76-6.29)/0.1=-15.3Ac2=(7.84-6.31)/0.1=15.3Ao=(-3.70/0.1)=-37.0Ui=-0.1时Ac1=(8.13-6.29)/(-0.1)=-18.4Ac2=(4.47-6.31)/(-0.1)=18.4Ao=3.64/(-0.1)=-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=-119.4Ac2=(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。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