《模拟电子技术实验》实验指导书——实验三

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1、实验三差动放大器一、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、实验原理图3－1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Ui＝0时，双端输出电压UO＝0。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3－1差动放大器实验电路当开关K拨向右边时，构成具有

2、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（1）典型电路（认为UB1＝UB2≈0）（2）恒流源电路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，单端输出当输入共模信号时，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

3、（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f＝1KHZ的正弦信号作为输入信号。三、实验内容1、典型差动放大器性能测试按图3-1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UO＝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、T

4、2管各电极电位及射极电阻RE两端电压URE，记入表3－1。表3-1测量静态工作点测量值UC1(V)UB1(V)UE1(V)UC2(V)UB2(V)UE2(V)URE(V)计算值IE(mA)Ic(mA)UCE(V)2)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f＝1KHz的正弦信号，并使输出旋钮旋至零（先使Ui等于0），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（100mV，用交流毫伏表测量），在

5、输出波形无失真的情况下，用交流毫伏表测ui，uC1，uC2，记入表3－2中，并观察uC1，uC2与ui之间的相位关系。3)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=1V（用交流毫伏表测量），在输出电压无失真的情况下，测量uC1，uC2之值记入表3－2，并观察uC1，uC2与ui之间的相位关系。表3-2测量电压放大倍数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uiuC1(V)uC2(V)////////CMRR=││2、具有恒流源的差动放

6、大电路性能测试将图3－1电路中开关K拨向右边，构成具有恒流源的差动放大电路。重复内容1－2)、1－3)的要求，记入表3－2。相位关系的记录方法：1、典型差动放大电路单端输入时，uC1与ui之间的相位（相同或者相反），uC2与ui之间的相位（相同或者相反）；典型差动放大电路共模输入时，uC1与ui之间的相位（相同或者相反），uC2与ui之间的相位（相同或者相反）；2、具有恒流源差动放大电路单端输入时，uC1与ui之间的相位（相同或者相反），uC2与ui之间的相位（相同或者相反）；具有恒流源差动放大电路共模输入时，uC1与ui之间的相位

7、（相同或者相反），uC2与ui之间的相位（相同或者相反）。四、实验报告要求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。五、预习要求1、根据实验电路参数，估算典型差动放大器和具有恒流源的差动放大器的静态工作点及差模电压放大倍数（取β1＝β2＝100

8、）。2、测量静态工作点时，放大器输入端A、B与地应如何连接？3、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？画出A、B端与信号源之间的连接图。4、怎样进行静态调零点？用什么仪表测UO？5、怎样用交流毫伏表测双端输出电压UO