实验二直流差动放大电路.pdf
实验二直流差动放大电路 一、实验目的 l.熟悉差动放大电路工作原理。 2.掌握差动放大电路的基本测试方法。 二、实验仪器 1.双踪示波器 2.数字万用表 3.信号源 三、预习要求 1.计算图 2.1 的静态工作点 ( 设 rbc=3K， =100, 实际值通过实测可得) 及电压放大倍数。 2. 在图 2.1 基础上画出单端输入和共模输入的电路。 差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路，由典型的工作点稳定电路演变 而来。 为进一步减小零点漂移问题而使用了对称晶体管电路，以牺牲一个晶体管放大倍数为 代价获取了低温飘的效果。它还具有良好的低频特性，可以放大变化缓慢的信号，由于不存 在电容， 可以不失真的放大各类非正弦信号如方波、三角波等等。 差分放大电路有四种接法： 双端输入单端输出、双端输入双端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。 由于差分电路分析一般基于理想化（不考虑元件参数不对称），因而很难作出完全分析。为 了进一步抑制温飘，提高共模抑制比，实验所用电路使用V3 组成的恒流源电路来代替一般 电路中的Re, 它的等效电阻极大，从而在低电压下实现了很高的温漂抑制和共模抑制比。为 了达到参数对称，因而提供了RP1来进行调节，称之为调零电位器。实际分析时，如认为恒 流源内阻无穷大，那么共模放大倍数AC=0。分析其 双端输入双端输出差模交流等效电路，分 析时认为参数完全对称： 设 2 , 1/ 2121 P bebebe R RRrrr，因此有公式如下： ), 2 (2),)1(2 1 / 1 L cBodbeBid R RiuRriu 差模放大倍数 cOdd be L c id od d RRAA Rr R R u u A2,22 )1( 2 21 / 同理分析 双端输入单端输出有： cO be Lc d RR Rr RR A, )1(2 1 / 单端输入时：其 d A、 O R由输出端是单端或是双端决定，与输入端无关。其输出必须考虑 共模放大倍数： 2 i cidO u AuAU 无论何种输入输出方式，输入电阻不变：)1(2 / Rrr bei 四、实验内容及步骤 实验电路如图2.1 所示 图 2.1 差动放大原理图 图 2.1 有错误，两个510 欧的电阻R对实验没有意义，应去掉。 1. 测量静态工作点， (1)调零 将输入端短路并接地，接通直流电源，调节电位器RPl使双端输出电压V0=0。 (2) 测量静态工作点 测量 V1、 V2、 V3各极对地电压填入表2.1 中 表 2.1 对地电压Vc1 Vc2 Vc3 Vb1 Vb2 Vb3 Ve1 Ve2 Ve3 测量值（V） 6.35 6.35 -0.711 0 0 -7.96 -0.603 -0.601 -8.59 2. 测量差模电压放大倍数。 在输入端加入直流电压信号Vid=土0.1V 按表 2.2 要求测量并记录，由测量数据算出 单端和双端输出的电压放大倍数。注意：先将DC信号源 OUTl 和 OUT2分别接入Vi1, 和 Vi2端，然后调节DC信号源，使其输出为+0.1V 和-0.1V 。 3. 测量共模电压放大倍数。 将输入端b1、b2短接，接到信号源的输入端，信号源另一端接地。DC 信号分先后接 OUTl 和 OUT2 ，分别测量并填入表2.2 。由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍 数。进一步算出共模抑制比KCMR= c d A A 。 表 2.2 测量及 计算值 输入 信号 Vi 差模输入共模输入 共模抑制比 测量值 (V) 计算值测量值 (V) 计算值 计算值 Vc1 Vc2 V0双Ad1 Ad2 Ad 双Vc1 Vc2 V0 双Ac1 Ac2 AC双KCMR +0.1V 1.5 2 11. 22 9.7 24. 15 24. 35 48. 5 6.3 5 6.3 5 0 0 0 0 -0.1V 6.3 5 6.3 5 0 0 0 0 4. 在实验板上组成单端输入的差放电路进行下列实验。 (1) 在图 1 中将 b2接地， 组成单端输入差动放大器，从 b1端输入直流信号V=±0.1V ，测 量单端及双端输出，填表2.3 记录电压值。计算单端输入时的单端及双端输出的电 压放大倍数。并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进行比较。 表 2.3 测量仪计算值 输入信号 电压值双端放 大倍数 AV 单端放大倍数 Vc1 Vc2 Vo AV1AV2 直流 0.1V 3.75 8.99 5.24 52.4 26 26.4 直流 0.1V 9.02 3.68 5.34 53.4 26.7 2.67 正弦信号 (50mV、 1KHz) 1.34V( 反 相) 1.34( 同 相) 2.68 53.6 26.8 26.8 (2)从 b1端加入正弦交流信号Vi=0.05V ， f=1000Hz 分别测量、 记录单端及双端输出电压， 填入表 2.3 计算单端及双端的差模放大倍数。 (注意：输入交流信号时，用示波器监视C1、C2波形，若有失真现象时，可减小输 入电压值，使C1、C2都不失真为止 ) 五、实验报告 1.根据实测数据计算图2.1 电路的静态工作点，与预习计算结果相比较。 2.整理实验数据，计算各种接法的Ad，并与理论计算值相比较。 3.计算实验步骤3 中 AC和 KCMR值。 4.总结差放电路的性能和特点。 实验电路所用三极管不确定，根据具体实验箱来调整，放大倍数一般在100-300 之间， 所 以基极电流很小，对电路影响可忽略不计。设=150，由此估算静态工作点和放大倍数： )(84.7 2 21 3 VVR RR VV V DD DDCC B ，)(54.87.0 33 VVV BE )(15.1),(7.0),(0 3 332121 A R VV IIVVVVVV e DDE ECEEBB )(23.6),(577.0 2 121 3 2121 VRIVVVA I IIII CCCCCC C EECC K I mV rV R IVV E be P EEC 7 26 )1(200),(794.0 2 1 113 47 )1( 2 / Rr R R u u A be L c id od d ，5.23 2 21 d dd A AA， 理论计算结果与实际比较基本相符 预习报告 专业年级姓名学号 日期起始时间结束时间 指导教师签名 实验三直流差动放大电路 一、Multisim仿真测试结果 1、直流工作点测量 2、动态特性测试 1）差模电压放大倍数 2）共模电压放大倍数 3）单端输入、单端及双端输出差模电压放大倍数 二、电路测试 1、直流工作点测量 测试方法步骤：测试的参数，使用的仪器，电路的测试点，测试方法（并或串联） 测试结果：参考实验指导书，自拟供实际测量结果记录用的表格。 2、动态特性测试 1）差模电压放大倍数 测试方法步骤：测试的参数，使用的仪器，电路的测试点，测试方法（并或串联） 测试结果：参考实验指导书，自拟供实际测量结果记录用的表格。 2）共模电压放大倍数 测试方法步骤：测试的参数，使用的仪器，电路的测试点，测试方法（并或串联） 测试结果：参考实验指导书，自拟供实际测量结果记录用的表格。 3）单端输入、单端及双端输出差模电压放大倍数 测试方法步骤：测试的参数，使用的仪器，电路的测试点，测试方法（并或串联） 测试结果：参考实验指导书，自拟供实际测量结果记录用的表格。 注意：请一定要另页画好测试表格， 实验测试的结果一律记录在预习 报告的测试表格上，否则无效！ 预习报告可用这个模版， 也可用我上次发到群共享里的那个模 版 实验报告 专业及年级姓名学号同组人员 日期实验地点指导教师 （宋体、 4 号字） 实验三直流差动放大电路 （黑体、 3 号字、居中） 一、实验目的（宋体、 4 号字） 1、（宋体、 5 号字） 2、 二、实验仪器（宋体、 4 号字） 1、（宋体、 5 号字） 2、 三、实验电路原理 画出实验电路，分析电路的工作原理（电路的功能、电路中各个元器件的作用），计算 分析电路的技术指标。 （宋体、 5 号字） 四、实验内容及结果分析（宋体、 4 号字） 1、（宋体、小4 号字） 1）实验电路、实验结果（图、表）、结果分析（宋体、5 号字） 2） 2、（宋体、小4 号字） 1）实验电路、实验结果（图、表）、结果分析（宋体、5 号字） 2） 五、小结 （宋体、 4 号字） 围绕本次实验目的，总结实验中的问题、实验的结果与理论分析结果比较、实验任务完 成情况。回答思考题提出的问题（宋体、小4 号字）。
