Page 1 of 3实验四、差动放大器实验四、差动放大器一、实验目的：一、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二、实验原理与内容：二、实验原理与内容： 图 41 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 K 拨向左边 时，构成典型的差动放大器。调零电位器 RP用来调节 T1、T2管的静态工作点，使得输入信号 Ui0 时， 双端输出电压 UO0。RE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。图 41 差动放大器实验电路当开关 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 RE，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 典型电路（认为 UB1UB20）EBEEE ERUUIEC2C1I21II恒流源电路 E3BEEECC 212E3C3RU)U(URRRIIC3C1C1I21II测量静态工作点：测量静态工作点：、调节放大器零点 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 UO，调节调零电位器 RP，使 UO0。 调节要仔细，力求准确。、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 URE，记入表 41。表 4-1 UC1(V)UB1(V)UE1(V)UC2(V)UB2(V)UE2(V)URE(V)测量值IC(mA)IB(mA)ICE(mA)计算值Page 2 of 32、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 RE足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数 Ad由输出端方式决定， 而与输入方式无关。双端输出: RE，RP在中心位置时， PbeBCiO d )R(121rRR UUA 单端输出 d iC1 d1A21 UUAd iC2 d2A21 UUA当输入共模信号时，若为单端输出，则有若为双端输出，在理想情况下： 0UUAiO C实际上由于元件不可能完全对称，因此 AC也不会绝对等于零。3、 共模抑制比 CMRR 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，即共模抑制比或cd AACMRR dBAA20LogCMRRcd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 f1KHZ 的 正弦信号作为输入信号。2 2 、测量差模电压放大倍数：、测量差模电压放大倍数：断开直流电源，将函数信号发生器的输出端接放大器输入 A 端，地端接放大器输入 B 端构成单端输入 方式，调节输入信号为频率 f1KHz 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 Ui（约 100mV） ，在输出波形无失真的情况下，用交流毫伏表测 Ui，UC1，UC2，记入表 42 中，并观察 ui，uC1，uC2之间的相位关系及 URE随 Ui改变而变化的情况。3 3、测量共模电压放大倍数：、测量共模电压放大倍数：将放大器 A、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，Ui=1.5V 左右，在输出电压无失真的情况下，测量 UC1， UC2之值记入表 42，并观察 ui， uC1， uC2之间的相位关 系及 URE随 Ui改变而变化的情况。表 4-2 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)iC1 d1UUA/i0 dUUA /ECEPbeBCiC1 C2C12RR)2RR21)(1rRR UUAA Page 3 of 3iC1 C1UUA/i0 CUUA /CMRR =C1d1 AA4 4、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 将图 41 电路中开关 K 拨向右边，构成具有恒流源的差动放大电路。重复上述实验内容按 23 的 要求，记入表 42。 三、实验总结三、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放大倍数。2) 典型差动放大电路单端输出时的 CMRR 实测值与理论值比较3) 典型差动放大电路单端输出时 CMRR 的实测值与具有恒流源的差动放大器 CMRR 实测值比较。2、 比较 ui，uC1和 uC2之间的相位关系。 3、 根据实验结果，总结电阻 RE和恒流源的作用。四、思考题四、思考题 1 1、测量静态工作点时，放大器输入端 A、B 与地应如何连接？ 答：对地短接。2 2、实验中怎样获得双端和单端输入差模信号？怎样获得共模信号？ 答：将差动放大电路的 A、B 两点接入信号源的两端，既为双端的差模信号。将差动放大电路的 A 或 B 点接入信号源的一端，另一端接地，既为单端的差模信号。将差动放大电路的 A、B 两点联接起来，接入信号源的一端（红夹子）而信号源的另一端（黑夹 子）接地，既为共模输入信号。1 1、 怎样进行静态调零点？用什么仪表测 UO ？ 答：调节 RP 用直流电压表测量 UO 5、怎样用交流毫伏表测双端输出电压 UO ？答：将交流毫伏表的两个夹子分别接在输出端口 A、B 点，既可测量双端输出电压 UO