实验六差动放大器

1、 v 1 1、加深对差动放大器性能及特点的理解、加深对差动放大器性能及特点的理解v 2 2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法、学习差动放大器主要性能指标的测试方法 v 图图6 61 1是差动放大器的基本结构。它由两个元件参数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。当开关相同的基本共射放大电路组成。当开关K K拨向左边时，构拨向左边时，构成典型的差动放大器。调零电位器成典型的差动放大器。调零电位器R RP P用来调节用来调节T T1 1、T T2 2管的管的静态工作点，使得输入信号静态工作点，使得输入信号U Ui i0 0时，双端输出电压时，双端输出电压U UO

2、O0 0。RERE为两管共用的发射极电阻，为两管共用的发射极电阻， 它对差模信号无负反馈作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，稳定静态工强的负反馈作用，故可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。作点。 v 当开关当开关K K拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。 它用晶体管恒流源代替发射极电阻它用晶体管恒流源代替发射极电阻R RE E，可以进一步提高，可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。差动放大器抑制共模信号的能力。 v 1 1、

3、静态工作点的估算、静态工作点的估算 EBEEEERUUIEC2C1I21II典型电路典型电路（认为UB1UB20） E3BEEECC212E3C3RU)U(URRRIIC3C1C1I21II恒流源电路恒流源电路 v 2 2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数 v 当差动放大器的射极电阻当差动放大器的射极电阻R RE E足够大，或采用恒流源电路足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数时，差模电压放大倍数A Ad d由输出端方式决定，而与输入方由输出端方式决定，而与输入方式无关。式无关。 PbeBCiOd)R(121rRRUUAdiC1d1A21UUAdiC

4、2d2A21UUA双端输出双端输出: :R RE E，R RP P在中心位置时，在中心位置时，单端输出：单端输出：0UUAiOCECEPbeBCiC1C2C12RR)2RR21)(1rRRUUAA当输入共模信号时，若为单端输出，则有当输入共模信号时，若为单端输出，则有实际上由于元件不可能完全对称，因此实际上由于元件不可能完全对称，因此A AC C也不会绝对等于也不会绝对等于零。零。 若为双端输出，在理想情况下若为双端输出，在理想情况下cdAACMRR dBAA20LogCMRRcdv 3 3、共模抑制比、共模抑制比CMRRCMRRv 为了表征差动放大器对有用信号（差模信号）的放大作为了表征差动

5、放大器对有用信号（差模信号）的放大作用和对共模信号的抑制能力，通常用一个综合指标来衡量，用和对共模信号的抑制能力，通常用一个综合指标来衡量，即共模抑制比即共模抑制比或或v 差动放大器的输入信号可采用直流信号也可采用交流差动放大器的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。本实验由函数信号发生器提供频率信号。本实验由函数信号发生器提供频率f f1KHZ1KHZ的正弦的正弦信号作为输入信号。信号作为输入信号。 v 1 1、THM-3THM-3型模拟电路实验箱型模拟电路实验箱v 2 2、双踪示波器、双踪示波器v 3 3、交流毫伏表、交流毫伏表 v 4 4、直流电压表、直流电压表v 5 5、差动放大器固

6、定线路板、差动放大器固定线路板 v 1 1、典型差动放大器性能测试、典型差动放大器性能测试v 将差动放大器固定线路板插入将差动放大器固定线路板插入THM-3THM-3实验箱上四个绿实验箱上四个绿色固定插孔中，接通色固定插孔中，接通12V12V直流电源，将开关直流电源，将开关K K拨向左拨向左边构成典型差动放大器。边构成典型差动放大器。 v 1) 1) 测量静态工作点测量静态工作点v 调节放大器零点调节放大器零点 信号源不接入。将放大器输入端信号源不接入。将放大器输入端A A、B B与地短接，接通与地短接，接通12V12V直流电源，用直流电压表测量输出电压直流电源，用直流电压表测量输出电压U U

7、O O，调节调零，调节调零电位器电位器R RP P，使，使U UO O0 0。调节要仔细，力求准确。调节要仔细，力求准确。v 测量静态工作点测量静态工作点 零点调好以后，用直流电压表测量零点调好以后，用直流电压表测量T T1 1、T T2 2管各电极电位管各电极电位及射极电阻及射极电阻R RE E两端电压两端电压U URERE，记入表，记入表6 61 1。表表6-16-1 测量值UC1(V)UB1(V)UE1(V)UC2(V)UB2(V)UE2(V)URE(V)计算值IC(mA)IB(mA)UCE(V)v 2)2)测量差模电压放大倍数测量差模电压放大倍数v 断开直流电源，将函数信号发生器的输出

8、端接放大器断开直流电源，将函数信号发生器的输出端接放大器输入输入A A端，地端接放大器输入端，地端接放大器输入B B端构成单端输入方式，调节端构成单端输入方式，调节输入信号为频率输入信号为频率f f1KHz1KHz的正弦信号，并使输出旋钮旋至的正弦信号，并使输出旋钮旋至零，零， 用示波器监视输出端（集电极用示波器监视输出端（集电极C C1 1或或C C2 2与地之间）。与地之间）。v 接通接通12V12V直流电源，逐渐增大输入电压直流电源，逐渐增大输入电压U Ui i（约（约100mV100mV），在输出波形无失真的情况下，用交流毫伏表测），在输出波形无失真的情况下，用交流毫伏表测 U Ui

9、i，U UC1C1，U UC2C2，记入表，记入表6 62 2中，并观察中，并观察u ui i，u uC1C1，u uC2C2之间的之间的相位关系及相位关系及U URERE随随U Ui i改变而变化的情况。改变而变化的情况。v 3)3)测量共模电压放大倍数测量共模电压放大倍数v 将放大器将放大器A A、B B短接，信号源接短接，信号源接A A端与地之间，构成共模端与地之间，构成共模输入方式，输入方式， 调节输入信号调节输入信号f=1kHzf=1kHz，U Ui i=1V=1V，在输出电压无，在输出电压无失真的情况下，测量失真的情况下，测量U UC1C1， U UC2C2之值记入表之值记入表6

10、62 2，并观察，并观察uiui， u uC1C1， u uC2C2之间的相位关系及之间的相位关系及U URERE随随U Ui i改变而变化的情况。改变而变化的情况。表表6-26-2 iC1d1UUAi0dUUAiC1C1UUAi0CUUAC1d1AACMRR =典型差动放大电路具有恒流源差动放大电路单端输入共模输入单端输入共模输入Ui100mV1V100mV1VUC1(V)UC2(V)/ v 2 2、具有恒流源的差动放大电路性能测试、具有恒流源的差动放大电路性能测试v 将图将图6 61 1电路中开关电路中开关K K拨向右边，构成具有恒流源的拨向右边，构成具有恒流源的差动放大电路。重复内容差动放大电路。重复内容1 12)2)、1 13)3)的要求，记入的要求，记入表表6 62 2。 v 1 1、整理实验数据，列表比较实验结果和理论估算值，、整理实验数据，列表比较实验结果和理论估算值， 分析误差原因。分析误差原因。v 1) 1) 静态工作点和差模电压放大倍数。静态工作点和差模电压放大倍数。v 2) 2) 典型差动放大电路单端输出时的典型差动放大电路单端输出时的CMRRCMRR实测值与理论值实测值与理论值 比较比较v 3) 3) 典型差动放大电路单端输出