差动放大器

实验四 差动式直流放大器

一、 实验目的

1． 了解差动放大器的性能特点和调试方法. 2． 学会测量差动放大器的放大倍数和共模抑制比.

二、实验仪器

直流稳压电源（双路）， GDM —8045数字万用表， 模拟电路实验箱

三、实验原理

差动式直流放大器（简称差放）的原理图如图，1T 、2T 的性能相同，21C C R R =，21R R =，21S S R R =，发射极共用一只电阻e R .由图可见，它由两个共发射极放

大器联体而成，与单管放大器比较，有以下三点不同：

1． 输入信号i U 对地对称，叫差模信号，1T 、2T 两管基极得到的信号是大小相等、方向相反的信号.在无线电技术中称这种输入形式为“平衡输入”或“对称输入”.

2． 输出信号o U 在两管的集电极上取出，对地也是对称的，所以也叫“平衡输出”“对称输出”，也叫“双端输出”.

3． 两晶体管共用一只发射极电阻e R

由于这三点不同，使差放具有了零点漂移小，能够放大频率低至直流的信号的特点.它广泛用于测量技术中，在集成电路中应用更普遍.

当输入差模信号i U 时，1T 的集电极电位下降1C

U '∆，2T 的集电极电位上升2C

U '∆，而且因电路对称，='∆1C U 2C U '∆，输出电压21C C O U U U '∆+'∆=∆.差放双端输出时的差模放大倍数dd A 为：

21212222d d i

C

i C i o dd A A U U U U U U A =='∆='∆=∆=

， 21d d A A ,是单端输出时的差模电压放大倍数.

当1T 、2T 的基极上加大小相等，相位相同的共模信号i U 时，两管集电极电位同

时上升或下降1C

U ''∆和2C U ''∆且1C U ''∆=2C U ''∆，此时若采用单端输出，则O U ∆=1C U ''∆=2C U ''∆，差放单端输出时的共模电压放大倍数i

C

CS U U A 11''∆=，i

C

CS U U A 22''∆=

,它们均大于0；若采用双端输出，则共模电压放大倍数021=''∆-''∆=∆=

i

C C

i O cd U U U U U A ，差放的这一特点，就是它能消除“零点漂移”的原理.因为象温度变化、外界干扰那样的信号，都是同时同相等量的加在差放的两只晶体管上的，相当于共模信号.

在实际应用中，电路不可能完全对称，所以cd A 也不可能完全为0.另外，差放也经常采用单端输出的方式，即使电路完全对称，1CS A 、2CS A 也不可能等于0，所以在两管发射极上接公用电阻e R .该电阻对差模信号不起作用，但对共模信号有负反馈作用，使1CS A 、2CS A 下降，从而起到抑制漂移的作用.显然，e R 越大，这种抑制作用越大，在数量上，e

C e C CS CS R R

R R A A 222121-=-

==，但e R 也不能太大. 四、实验内容

实验电路如图所示，检查实验电路板，接好+12v 和-12v 电源，将①接①’，②接②’，开始实验。

1． 典型差动放大器性能测试

开关K 拨向1，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，用数字万用表测量输出电压V O ，调节调零电位器R P ，使V O ＝0。

②测量静态工作点，填写表4-1。

（2）差模电压放大倍数

由A 端输入0.5V 直流信号，B 端接地，用数字万用表测试输出信号1C

V '和2C V '，计算双端输出的差模电压放大倍数dd A 和单端输出的电压放大倍数1d A 、2d A 。填写表4-2。

（3）共模电压放大倍数

将B 与地断开，与A 短接，仍然输入0.5v 直流信号，构成共模输入，用数字万用表测

试输出信号1C

V ''、2C V ''，计算双端输出的共模电压放大倍数cd A 和单端输出的电压放大倍数1cs A 、2cs A 。 表4-3

2． 恒流源式差分放大电路

将开关k 扳到2，构成恒流源差分放大电路。

重复1内容中的（1），（2),（3)，测试后再填写表4-1，4-2和4-3。

3．测量完毕后，计算典型差动电路和恒流源差动电路的共模抑制比，填写表4-4。

五、实验报告要求

根据所测数据，解释两种电路中的参数差异的原因.