实验四：电子实做实验(差分放大器).doc

《实验四：电子实做实验(差分放大器).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验四差分放大器实验1.实验目的（1）熟悉差分放大器的工程估算，掌握差分放大器静态工作点的调整与测试方法。（2）加深理解差分放大器的性能特点。（3）掌握差分放大器性能指标的测试方法。2.实验仪表及器材（1）双踪示波器（2）双路直流稳压电源（3）函数信号发生器（4）数字万用表（5）双路晶体管毫伏表3.实验电路图图1-1差分放大器如图1-1，当开关K2打向“恒阻”时，实验电路为长尾式差分放大器；当开关K2打向“恒管”时，实验电路为具有恒流源的差分放大器。4.知识准备（1）复习差分放大器的相关理论知识。（2）根据理论知识对实验电路的静态工作点、电压放大倍数等性能指标进行工程估算。5.实验原

2、理（1）基本原理差分放大器是一种特殊的直接耦合放大器，它能有效的抑制零点漂移；它的基本性能是放大差模信号，抑制共模信号；常用共模抑制比来表征差分放大器对共模信号的抑制能力；稳流电阻的增加可以提高共模抑制比；但稳流电阻不能太大，因此采用恒流源取代稳流电阻，从而进一步的提高共模抑制比。差分放大器要求电路两边的元器件完全对称，即两管型号相同、特性相同及各对应电阻值相等。但实际中总是存在元器件不匹配的情况，从而产生失调漂移。为了消除失调漂移，实验电路采用了发射极调零电路来调节电路的对称性；同时由于调零电路引入了负反馈，所以电路得以以牺牲增益为代价获得了线性范围的扩展。差分放大器的有双端输入双

3、端输出、双端输入单端输出、单端输入单端输出、单端输入双端输出四种连接方式；实验电路采用单端输入单端输出的连接方式。（2）静态工作点的调整实验电路通过调节电位器Rp使两个三极管的集电极电压相等来调节电路的对称性，完成电路的调零。（3）静态工作点的测量静态工作点的测量就是测出三极管各电极对地直流电压VBQ、VEQ、VCQ，从而计算得到VCEQ和VBEQ。而测量直流电流时，通常采用间接测量法测量，即通过直流电压来换算得到直流电流。这样即可以避免更动电路，同时操作也简单。（4）电压放大倍数的测量差分放大器有差模和共模两种工作模式，因此电压放大倍数有差模电压放大倍数和共模电压放大倍数两种。在差

4、模工作模式下，差模输出端Uod1是反相输出端，Uod2是同相输出端，则差模电压放大倍数为：在共模工作模式下，共模输出端Uoc1、Uoc2均为反相输出端，则共模电压放大倍数为：电路的共模抑制比KCMR为：或（5）输入电阻的测量差分放大器差模输入电阻Ri远小于测量仪表的内阻，所以测试采用图1-2所示的测试方法。在信号源和电路的输入端之间串接一个电阻R，将微小的输入电流Ii转换成电压进行测量；在输出波形不失真的情况下输入信号Ui，测量出Us及Ui，则输入电阻为：图1-3输出电阻测量原理图图1-2输入电阻测量原理图可以证明，只有在时测量误差最小；同电阻R的准确度直接影响测量的准确度，电阻R不

5、宜取得过大，否则易引入干扰；也不宜取得过小，否则易引起较大的测量误差。因此，电阻R应选择精密的电阻，同时选取R和Ri一个数量级，且R≈Ri，以减小测量误差。（6）输出电阻的测量差分放大器差模单端输出的输出电阻Ro的测量采用图1-3所示的测试方法。开关K打开时测出Uo，开关K闭合时测出UoL，测输出电阻为：可以证明，只有在时测量误差最小；同时电阻RL的准确度直接影响测量的准确度，因此电阻RL应选择精密的电阻，同时选取RL和Ro一个数量级，且RL≈Ro，以减小测量误差。（7）差模传输特性的测量差模传输特性是指差分放大器在差模信号输入时，输出电流Ic随输入电压Uid的变化规律。由于在电路确

6、定以后，输出电流-Ic1（-Ic2）的变化规律与Uc1（Uc2）的变化规律完全相同，而且测量电压比测量电流要方便，所以可以用示波器来测量差模传输特性曲线；差分放大器的差模单端输出特性曲线如图1-4所示，差模双端输出特性曲线如图1-5所示。图1-4差模单端输出传输特性曲线图1-5差模双端输出传输特性曲线6.实验内容及步骤（1）电路搭接按图1-1搭接电路；注意三极管的管脚、电位器的正确接法。检查无误后方可通电。（2）调测直流工作点①将直流稳压电源的每路输出均调至6V，正确接入实验电路（注意正、负电源的接法）。②将K1闭合，使输入信号接地；分别在K2置于“恒阻”和“恒管”位置的情况下，调整

7、电位器Rp使三极管VT1和VT2的集电极电压相等；测量三极管的VBQ、VEQ、VCQ；将测试值记录于表1-1中，计算相关数据。表1-1测试静态工作点测试条件电路形式管号测试数据计算数据VBQ(V)VCQ(V)VEQ(V)VBEQ(V)VCEQ(V)ICQ(mA)VCQ1=VCQ2恒阻VT1VT2恒管VT1VT2③测试差模电压放大倍数将K1打开，使电路处于差模输入状态；输入正弦信号（f=1KHz、Ui=50mv），在输出波形不失真的情况下，测量K2置于“恒阻