实验五差分式放大电路

班级：姓名：学号： 2015.12.9

一、 实验目的

1. 加深对差分式放大电路性能及特点的理解。 2．学习差分式放大电路主要性能指标的测试方法。

二、 实验仪器及器件

仪器及器件名称 +12V直流稳压电源 函数信号发生器 示波器 数字万用表 晶体三极管 电阻器 电容器 型号 DP832 DG4102 MSO2000A DM3058 3DG6(9011) 数量 1 1 1 1 3 若干 若干 三、 实验原理

图5－1为差分式放大电路的基本结构。

图4－1差分式放大电路

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1、静态工作点的估算

典型电路

IE?VEE?VBERE（认为VB1＝VB2≈0）

1IC1?IC2?IE2

恒流源电路

IC3?IE3R2(VCC?VEE)?VBER1?R2 ?RE31IC1?IC1?IC32

2、差模电压增益和共模电压增益 双端输出: RE＝∞，RP在中心位置时，

Ad?△VO??△ViRB?rbeβRC

1?(1?β)RP2单端输出 Ad1?△VC11?Ad △Vi2Ad2?△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??RC2RE若为双端输出，在理想情况下

AC?△VO?0 △Vi3、共模抑制比KCMR

KCMR?AdA 或KCMR?20Logd?dB? AcAc2

四、 实验内容及实验步骤

1、典型差分式放大电路性能测试

按图5-1连接实验电路，开关K拨向左边构成典型差分式放大电路。 1) 测量静态工作点 ①调节放大电路零点

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VO＝0。调节要仔细，力求准确。 ②测量静态工作点

零点调好以后，用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻RE两端电压VRE，记入表5-1。

表5-1 VC1(V) 测量值 6.077 -0.035 IC(mA) 计算值 0.565 2) 测量差模电压增益

断开直流电源，将函数信号发生器的输出端接放大电路输入A端，地端接放大电路输入B端构成差模输入方式，调节输入信号为频率f＝1KHz的正弦信号，并使输出旋钮旋至零，用示波器监视输出端（集电极C1或C2与地之间）。

接通±12V直流电源，逐渐增大输入电压Vi（约100mV），在输出波形无失真的情况下，用交流毫伏表测 Vi，VC1，VC2，记入表5－2中，并观察vi，vC1，vC2之间的相位关系及VRE随Vi改变而变化的情况。 3) 测量共模电压增益

将差分放大电路A、B端短接，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，Vi=1V，在输出电压无失真的情况下，测量VC1，VC2之值记入表5－2，并观察vi，vC1，vC2之间的相位关系及VRE随Vi改变而变化的情况。

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VB1(V) VE1(V) -0.637 VC2(V) 6.120 IB(mA) 0.00565 VB2(V) -0.034 VE2(V) -0.637 VCE(V) 6.99 VRE(V) 10.655 表5-2 典型差分式放大电路 差模输入 Vi 100mV 共模输入 1V 差模输入 100mV 共模输入 1V 具有恒流源差分式放大电路 VC1 1.488V 0.490V 1.516V 20.430mV VC2 1.451V 0.480V 1.525V 17.300 mV Ad1?VC1 ViV0 ViVC1 ViV0 ViAd1 Ac114.88 / / 0.49 15.16 / / 0.02 Ad?29.39 30.41 AC1?/ / 30.37 / / 758 AC?0.01 0.03 KCMR? 2、具有恒流源的差分式放大电路性能测试

将图5－1电路中开关K拨向右边，构成具有恒流源的差分式放大电路。重复内容1－2)、1－3)的要求，记入表5－2。

五、 实验总结

1、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。 1）静态工作点和差模电压增益。

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静态工作点测量值与理论计算值比较：

IC1(mA) 测量值 0.592 0.588 0.0035 0.0034 6.714 6.757 IC2(mA) IB1(mA) IB2(mA) VCE1(V) VCE2(V) IC(mA) 计算值 0.565 差模电压增益测量值与理论计算值比较：

IB(mA) 0.00565 VCE(V) 6.99 测量值 典型差分式放大电路 放大电路 具有恒流源差分式理论计算值 Ad1?VC1 ViV0 Vi14.88 15.16 25.19 Ad?29.39 30.41 50.37 2）典型差分式放大电路单端输出时的CMRR实测值与理论值比较。 测量值 理论计算值 KCMR?Ad1 Ac130.37 50 3）典型差分式放大电路单端输出时的CMRR实测值与具有恒流源的差分式放大电路CMRR实测值比较。

具有恒流源的差分式 典型差分式放大电路 放大电路 KCMR?

Ad1 Ac130.37 758 2、比较vi，vC1和vC2之间的相位关系。

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（1）差模输入时（从上往下依次是vi，vC1和vC2的波形）：

所以，vi与vC1反相，vi与vC2同相。

（2）共模输入时（从上往下依次是vi，vC1和vC2的波形）：

所以，vi与vC1反相，vi与vC2反相。

3、根据实验结果，总结电阻RE和恒流源的作用。

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，但对共模有较强的负反馈，可以有效抑制共模信号，及可以有效抑制零漂，稳定工作点。

恒流源的作用：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，用恒流源做负载时，抑制共模信号的能力提高。

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