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实验六 差动放大电路 PAGE 4 实验六 差动放大电路 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6—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。 RBT1+U RB T1 +UCC A 图6—1 差动放大器实验电路 RE Ui + - B 510Ω 510Ω 10kΩ RB 10kΩ T2 RC1 RC2 10kΩ 10kΩ RP 100Ω Uo + - IC1 IC2 K IE 10kΩ RE3 5.1kΩ T3 R1 68kΩ R2 36kΩ +12V -UEE -12V IC3 IE3 1、静态工作点的估算 典型电路 （认为UB1=UB2 ?0） 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(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、实验设备与器件 1、±12V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 6、晶体三极管3DG6×3(或9011×3)，要求T1、T2管特性参数一致。 电阻器、电容器若干。 四、实验内容 1、典型差动放大器性能测试 按图6—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两端电压表，记入表6—1。 表6—1 测量值 UC1/V UB1/V UE1/V UC2/V UB2/V UE2/V URE/V 计算值 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，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6—2中，并观察ui、uc1、uc2间的相位关系及URE随ui改变而变化的情况。 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，在输出电压无失真的情况下，测量uc1，uc2之值，记入表6—2，并观察ui、uc1、uc2之间的相位关系及URF随Ui改变而变化的情况。 表6—2 典型差动放大电路 具有恒流源的差动放大电路 单端输入 共模输入 单端输入 共模输入 Ui 100mV 1V 100mV 1V UC1 / V UC2 / V Ad1 = UC1 / Ui Ad = Uo / Ui AC1 = UC1 / Ui AC = Uo / Ui CMRR=|Ad1/ AC1| 2、具有恒流源的差动放大电路性能测试 将图6—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6—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。 六、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)。 2、测量静态工作点时，放大