差动放大器实验报告

差动放大电路的分析与综合（计算与设计）实验报告

1、实验时间

10月31日(周五)17:50-21:00

2、实验地点

实验楼902

3、实验目的

1. 熟悉差动放大器的工作原理(熟练掌握差动放大器的静态、动态分析方法)

2. 加深对差动放大器性能及特点的理解

3. 学习差动放大电路静态工作点的测量

4. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法

5. 熟悉恒流源的恒流特性

6. 通过对典型差动放大器的分析，锻炼根据实际要求独立设计基本电路的能力

7. 练习使用电路仿真软件，辅助分析设计实际应用电路

8. 培养实际工作中分析问题、解决问题的能力

4、实验仪器

数字示波器、数字万用表、模拟实验板、三极管、电容电阻若干、连接线

5、电路原理

1. 基本差动放大器

图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。

部分模拟图如下

1.直流分析数据

2.直流分析仿真数

据

3.交流分析数据

4.交流分析仿真数

据

具有平衡电位器的

差动放大器

图是差动放大器的结

构。它由两个元件参数相

近的基本共射放大电路组

成。

1.直流分析数据

2.直流分析仿真数

据

3.交流分析数据

4.交流分析仿真数据 具有恒流源的差动放大器

图2-3是差动放大器的结构。它由两个元件参数相近的基本共射放大电路组成。

1.直流分析数据

2.直流分析仿真数据

3.交流分析数据

4.交流分析仿真数据

图3.1 差动放大器实验电路

当开关K 拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。晶体管 T 3 与电阻

3E R 共同组成镜象恒流源

电路 , 为差动放大器提供恒定电流E I 。用晶体管恒流源代替发射极电阻

E R ，可以进一步提高差动

放大器抑制共模信号的能

力。

1、差动电路的输入输出方式

根据输入信号和输出信号的不同方式可以有四种连接方式,即 :

(l) 双端输入 -双端输出，将差模信号加在1s V 、2s V 两端 , 输出取自1o V 、2o V 两端。 (2) 双端输入 -单端输出，将差模信号加在1s V 、2s V 两端 , 输出取自1o V 或2o V 到地。 (3) 单端输入一双端输出，将差模信号加在1s V 上,2s V 接地 ( 或1s V 接地而信号加在

2s V 上 ), 输出取自1o V 、2o V 两端。

(4) 单端输入 -单端输出 将差模信号加在1s V 上,2s V 接地 ( 或1s V 接地而信号加在

2s V 上 ), 输出取自1o V 或2o V 到地。

连接方式不同 , 电路的性能参数不同。差动放大器当输入差模信号时，差模电压放大倍数d A υ的大小与输出方式有关，而与输入方式无关。

2、静态分析（工作点的估算）

静态时差动放大器的输入端不加信号。 （A ）典型电路

EE BE

E E

V V I R -≈

（认为120s s V V ==）

(B)恒流源电路

计算结果 U CC =12V U EE =-12V

3、动态分析（交流参数指标计算） (1) 差模电压放大倍数

当差动放大器的射极电阻E R 足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数d A υ由输出端方式决定，而与输入方式无关。

双端输入一双端输出时: E R ＝∞，P R 在中心位置，差动放大器的差模电压增益为 双端输入-单端输出时，电压增益为 (2) 共模电压放大倍数

对于共模信号，设差动放大器的两个输入端同时加上大小相等 , 极性相同的两个信号即12ic i i V V V ==

单端输出时，共模电压增益

共模电压增益c A υ＜1,共模信号得到了抑制。

双端输出时，在电路完全对称的理想情况下，输出电压12oc oc V V =, 共模增益为 上式说明，双端输出时，差动电路对零点漂移，电源电压的波动等干扰信号有很强的抑制能力。实际上由于元件不可能完全对称，因此c A υ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