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篇一:差动放大器实验报告
东莞理工学院实验报告
系(院)、专业班级: 电气自动化(2)班 姓名: 吴捷 学号:201310202日期:2012.12.28成绩:
篇二:差动放大器实验报告
2.6 差动放大器
2.6.1 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 2.6.2 实验原理
1. 实验电路
图2-6-1差动放大电路实验电路图
实验电路如图2-6-1所示。当开关K拨向左边时,构成典型的差动放大器。调零电位器
用来调节、
管的静态工作点,使得输入信号
。
为两管共用的发射极电阻,它对差
时,双端输出电压
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。当开关K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
,可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
2.差动放大器主要性能指标 (1)静态工作点
典型电路:(认为)
恒流源电路:
(2)差模电压放大倍数
当差动放大器的射极电阻足够大,或采用恒流源电路时,差模电
压放大倍数
由输出端决定,而与输入方式无关。
双端输出时,若
在中心位置
单端输出时
式中出电压。
和分别为输入差模信号时晶体管、集电极的差模输
(3)共模电压放大倍数
双端输出时
不会绝对等于零。
实际上由于元件不可能完全对称,因此
单端输出时
式中压。
(4)共模抑制比
为了表征差动放大器对有用信号(差模信号)的放大能力和对无用信号(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
和
为输入共模信号时晶体管、集电极的共模输出电
或
(dB)
2.6.3 实验内容和步骤
1.典型差动放大器性能测试
按图2-6-1连接实验电路,开关K拨向左边构成典型差动放大器。 (1)测量静态工作点
①调零:将放大器输入端A、B与地短接,接通直流电源,用万用表测量输出电压
,然后调节调零电位器
,使
。
②测量静态工作点:零点调好以后,用万用表测量、管各电极电位及射极电阻
两端电压
,记入表2-6-1中。
表2-6-1测静态工作点记录表格
(2)测量差模电压放大倍数
①在放大器的输入端A、B之间加入信号。
,的差模
②用毫伏表测量晶体管、集电极差模输出电压表2-6-2中。
、,记入
③计算
、
和、、的值,其中
、
,将结果记入表2-6-2中。
表2-6-2测差模电压放大倍数记录表格
(3)测量共模电
压放大倍数
①去掉输入信号,将放大器的输入端A、B两点短接,在A(即B)与地之间加入
,
的共模信号。
、
,记入
②用毫伏表测量晶体管、集电极共模输出电压表2-6-3中。
③利用公式算
、
、
、
,并记入表2-6-3中。
、
、计
④计算共模抑制比将结果记入表2-6-3中。
、,
篇三:差动放大器实验报告
计算机科学与技术学院
实 验 报 告
课程:
姓名:
学号:
专业:
班级: 模拟电路实验 物联网 1204
时间:
2013 年 12月 18日
实验六 差动放大电路
一、 实验目的
差动放大器的特点是静态工作点稳定,对共模信号有很强的抑制能力,只是对输入信号的差(差模信号)作出相应,这些特点使之在电子设备中应用非常广泛。集成运算放大器几乎都采用差动放大器作为输入级。
本实验的主要目的是加深对差动放大电路性能及特点的理解,学习差动放大电路主要性能指标的测试方法。
二、 实验原理
图1
图1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J2拨向左边时,构成典型的差动放大器。调零电位器Rw用来调节T1和T2管的静态工作点,使输入信号Ui=0时,双端输出电压Uo=0。R4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。 当开关J2拨向右边时,构成具有恒流源的差动放大器,用晶体管恒流源代替发射极电阻R4,可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
1. 静态工作点的估算
对于典型电路,
IE?VEE?VBERE(可以认为)
1IC1?IC2?IE 2
而恒流源电路有
R2CC?VEE)?VBER?R2IC3?IE3?1 RE3
1IC1?IC1?IC3 2
2. 差模电压放大倍数和共模电压放大倍数
当差动放大器的射极电阻R4足够大,或采用恒流源电路时,差模电压放大倍数Ad有输出方式决定,而与输入方式无关。
双端输出时,R4等于无穷大,Rw在中心位置,而
Ad?△VO??△ViβRC 1?(1?β)Rw2RB?rbe
单端输出时,
Ad1?△VC11?Ad △Vi2
Ad2?△VC21??Ad △Vi2
当输入共模信号时,若为单端输出,则有
AC1?AC2?△VC1?△Vi?βRC1RB?rbe?(1?β)(RP?2RE)2??RC 2RE若为双端输出,在理想情况下有
AC?△Uo?0 △Ui
实际上由于元件不可能完全对称,因此Ac也不绝对等于零。
3. 共模抑制比
为了表征差动放大器对有用信号(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,即共模抑制比
CMRR?Ad
ACCMRR?20log 或 Ad?dB?AC
差动放大器的输入信号可采用直流信号,也可用交流信号。本实验由信号源提供频率f=1KHz的正弦信号作为输入信号。
三、 实验器材
±12V直流电源,函数信号发生器,示波器,交流毫伏表,数字直流电压表,晶体三极管BJT_NPN_VIRTUAL*3,要求T1和T2管特性参数一致。
四、 实验内容
1. 测试典型差动放大器的性能
按图1连实验电路,开关K拨向左边构成典型差动放大器。
(1).测量静态工作点
①调节放大器零点。不接入信号源,将放大器输入端A、B与地短接,接通±12V直流电源,用数字直流电压表测量输出电压Uo,调节调零电位器Rw,使Uo=0.调节要仔细,力求准确。
②测量静态工作点。零点调好后,用数字电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻R4两端电压U4,记入表1中。
(2).测量差模电压放大倍数
将信号源的输出端接放大器输入A端,地端接放大器输入B端构成双端输入方式(注意:此时信号源浮地),调节输入信号频率f=1KHz,输出旋钮至零,用示波器监视输出端。
逐渐增大输入电压Ui(约100mV),输出波形无失真的情况下,用交流毫伏表测Ui、Uc1、Uc2,记入表2,并观察Ui、Uc1、Uc2之间的相位关系及U4随Ui变化而改变的情况。
(3)测量共模电压放大倍数
将放大器A与B短接,信号源接A端与地之间,构成共模输入方式,调节输入信号f=1KHz和Ui=1V,在输出电压无失真的情况下,测量Uc1和Uc2之值,记入表2中,并观察Ui、Uc1、Uc2之间的相位关系及Uc1随Ui变化而改变的情况。
2. 测试具有恒流源的差动放大电路性能
将图1电路中开关J1拨向右边,构成具有恒流源的差动放大电路。重复试验内容1的要求,把结果记入表1和表2中。
上图为测量差动典型放大电路共模信号的参数截图。
五、 实验
由于本实验实在电脑仿真软件中完成的,比对实验室中测得的结果存在差异,实验环境过于理想化,测得结果CMRR均为零。
但仍然可以得出结论:1.R4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。2.恒流源作为负载时交流电阻很大,所以当用恒流源代替R4时,可以使差模电压增益由输出端决定,而和输入端无关,进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
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