实验八 差分放大器实验报告

1、差分放大电路实验报告姓名：黄宝玲班级：计科1403学号：201408010320实验摘要(关键信息)Kemr。实验目的：由于差分放大器是运算放大器的输入级，清楚差分放大电路的工作原理，有助 于理解运放的工作原理和方式。通过实验弄清差分放大器的工作方式和参数指标。这些概 念有：差模输入和共模输入；差模电压增益 Avd和共模电压增益 Ave；共模抑制比实验内容与规划：1、 选用实验箱上差分放大电路；输入信号为Vs=300mV f=3KHz正弦波。2、 发射极先接有源负载，利用调零电位器使得输出端电压Vo=0(Vo=Vc1-Vc2)3、在双端输入和单端输入差模信号情况下，分别测量双端输出的输入输出波

2、形，计算各自 的差模放大倍数Avd。4、在双端输入共模信号情况下，分别测量双端输出的输入输出波形，计算双端输出共模放 大倍数Ave。5、计算共模抑制比 Kem R。最好作好记录表格，因为要记录的数据较多。电路中两个三极管都为9013。实验环境(仪器用品等)1. 仪器：示波器(DPO 2012B 100MHZ 1GS/S)直流电源(IT6302 030V,3Ax2CH/05V,3A )台式万用表(UT805A)模拟电路实验箱(LTE-AC-03B)。2、所用功能区：单管、多管、负反馈放大电路。实验原理和实验电路1、实验原理：差分电路是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入，这两个

3、信 号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。概念梳理:差模和共模是对于差动放大电路的两个输入端而言的。A）差模输入：差动放大电路的两管基极输入的信号幅度相等、极性相反，这样的信 号称为差模信号，这样的输入称为差模输入。差模信号Vid :即差模输入的两个输入信号之差。B）共模输入：差动放大电路的两管基极输入的信号幅度相等、极性相同，这样的信 号称为共模信号，这样的输入称为共模输入。共模信号Vic :即共模输入的两个输入信号的算数平均值。C）差模电压增益 Avd :指差动放大电路对差模输入信号的放大倍数。差模电压增益 越大，放大电路的性能越好。= VodAVD= TV

4、idD）共模电压增益Avc :指差动放大电路对共模输入信号的放大倍数。共模电压增益越小，放大电路的性能越好AVC = Voc Vic文档E）共模抑制比Kcmr :指差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，它表明差动放大电路对共模信号的抑制能力。KcMR=20lg| A：；| （dB）Avd ,CMRRT Avc|2、实验电路:R3R9(1)R1510R510kR610kQ2BR968KQ1NPNNPNCDR2510RV1100SW1SW-SPDTR410kQ3NPNR85.1KR1036KR10上图是差动放大器的基本结构它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。当开关SW1拨向左边时，构成典

5、型的差动放大器。调零电位器RV1用来调节Q1 Q2管的静态工作点，使得输入信号 Ui = 0时，双端输出电压 UO= 0。R7为两管共用的发射极 电阻，它对差模信号无负反馈作用，因而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，故可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。实验步骤和数据记录1设置信号发生器信号幅值频率偏移量相位Ch1300 mV3 KHz0180Ch2300 mV3 KHz002、调试输出波形直接将信号源输出端接到示波器输入端，若两输出波形没对齐，则用信号发生器的“同相位”功能键对齐。注意输出信号的相位分别为0。和180。得到反相信号。(LODOOOsQ 丿4叽mY?.0

6、Q0WkHs噪番倉菠器艾f1 2QiniY%20OmV 0图中1、2输出分别为两输出信号的单端输出Vol、Vo2, M为输出信号1减去输出信号2的值(用这种方法计算出双端输出Vo的值)。由于chi和ch2等大反相，因此双端输出V0 = 2*V1 = 600 mV ，波形输出正确。3、调零在电路接入信号前，用电位器测量 Vol、Vo2之间的电压，使=( Vo1-Vo2) =04、测单端差模输入时的双端输出A端接信号ch1 , B端接地，测得输出波形如图Rrr 1峠3.00002kHzrnEEEMH最大值最小值峰峰值1Vod单3.56 V-4.04 V7.60 V额至WOkHH2J33kHi ZO

7、O” vjlCBl腔-脏13,32 V5、测双端差模输入时的双端输出SOY m5.00 V AV V V3.000MkH22J93ltHi3J07(tHJ2八V八7厂2 I f科VA端接信号chi，B端接ch2，测得输出波形如图f.V V o勺do ZO.OO voW取大值最小值峰峰值Vod双7.2 V-8.0 V15.2 V6、测双端共模输入时的双端输出A端接信号chi，相位为0; B端接ch2，相位也为0。测得输出波形如图文档取大值最小值峰峰值Voc4. 0 mV-16.0 mV20. 0 mV实验结果计算和分析单端差模输入双端差模输入双端共模输入Vod单Ui单Avd单Vod双Ui双Avd

8、双VocUiAvc7.6 V300 mV25.3315.2 V600 mV25.3320 mV300 mV0.067CMRR=|Avd/Avc| =378.111、由于双端差模输入的两个输入信号大小相等、方向相反，此时Uipp=Ui1ppUi2pp=600 mV2、由于双端差模输入的 Ui双=2*Ui单，因此 Vod双=2*Vod单3、在差分放大器或集成运算放大器的输入级完全对称时（如本次实验电路图），共模增益应趋于零。实验测得为0.067，还是有一些误差，因此得到的共模抑制比也不是特别理想。实验总结1、示波器输入信号线的地极要与实验箱的地极公共，否则它们没有相同的基准，也就没 有相同的参考电压，波形会不稳定。2、用示波器测双端输出时，我们用到示波器的运算功能（即M键），本次实验用到减法运算，用输出