差动放大器

实验五差动放大器

一．实验目的

1、熟悉差动放大器工作原理。

2、掌握差动放大器的基本测试方法。

二．实验仪器

双踪示波器、数字万用表、信号源、双路直流稳压电源。

三．预习要求

1、计算图5-1的静态工作点（设r bc=300Ω,β=100）及电压放大倍数。

2、在图5-1基础上画出单端输入和共模输入的电路。

四．实验内容及步骤

实验电路如图5-1所示

Vcc(+12v)

1R17

2.4K

图5-1 差动放大电路

1、测量静态工作点

（1）调零（电路的对称性）

将输入端V i1，V i2短路并接地，接通直流电源，调节调零电位器Rp0，测量V C1、V C2之间的电压V O，是双端输出电压V O=0或接近0，表明电路基本对称。（2）测量静态工作点

测量差放电路晶体管V1、V2、V3各极对地（电路零电位公共参考点）的电压值，并填入表5-1中

表5-1

2、直流输入放大倍数的测量

（1）、测量双端输入差模电压放大倍数

在输入端加入直流电压信号V id =±0.1V，分别测量此时的集电极电压V C1′

和V C2′，计算两个单端输出电压V O1和V O2，并记录到表5-2中，再算出双端输出电压V O双，最后计算出各自的放大倍数，均填入表中。

注意：先调好直流信号的OUT1和OUT2，使其分别对GND为+0.1V和-0.1V，再接入两路输入端V i1和V i2。（实验室直流源不够用时可以在实验箱子上搭接电阻衰减器实现±100mV）。

（2）、测量共模电压放大倍数

将两路输入端V i1，V i2短接，先后接入任一单路直流信号OUT1或OUT2，分别测量单端及双端输出电压值并填入表5-3，由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。

（3）单端输入差模信号放大电路

在图5-1中将V i2接地，组成单端输入差动放大器；从V i1端输入直流信号Vi=＋0.1V或Vi=－0.1V，然后测量单端及双端输出电压，填表5-4中。计算单端输入时的单端及双端输出的电压放大倍数，并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进行比较。

表5-4

测量及计算值

输入信号Vi1

差模输入

测量值（V O ）

计算值

V O1 (

-V C1) V O2

(

-V C2)

V O 双

A d1

A d2

A d 双

+0.1V -0.46 -0.26 -0.2 4.6

2.6

2 -0.1V

-0.46

-0.34

-0.12

4.6 3.4

1.2

2、 交流输入放大倍数测量

（1）、双端输入差模电压时放大倍数测量

在输入端加入正弦交流信号Ui=50mV ，f=1kHz ，在差放输出不失真的情况下，分别测量此时的单端输出电压值，并考虑怎样计算双端输出的电压值。将数据填入表5-5中。

Q1

2N6751

Q2

2N6751

Q3

2N6751R1

680Ω

Key=A 50%

R210kΩ

R310kΩR410kΩ

R510kΩR61kΩR71kΩR85.1kΩ

R97kΩR102.4kΩVEE

-12V

0.1V

VCC

23

46

5710VEE

11

GND GND 12

GND

GND XFG1

GND

GND GND GND

XSC1

A

B

Ex t Trig

++

_

_

+_

18

表5-5

（2）单端输入时放大倍数测量

Ui2接地，从Ui1端加入正弦交流信号Ui=50mV，f=1kHz，分别测量、记录单端及双端输出电压，填入表5-6计算单端及双端的差模放大倍数。

表

5-6

将输入端Ui1，Ui2短接，接到交流信号源的输出端，信号源另一端接入电路的公共端地。用示波器观察调节此信号为Ui=50mV，f=1KHz的正弦信号，在差放输出不失真的情况下，测量此时的单端输出和双端输出的共模电压值。

5-7

表

可适当减小输入电压值，使UO1、UO2波形都不失真为止。

4、计算共模抑制比K CMRR：

定义为电路的差模放大倍数与共模放大倍数之比。K CMRR=A d/A C

由实验数据得: K CMRR=A d/A C=56/0.2=280

K CMRR综合表征了电路对有用信号的放大能力和对零点漂移的抑制能力，值越大表明放大电路的性能越好。实际也可用分贝值表示。

五、实验报告

1.根据实测数据计算图1电路的静态工作点的电流，与预计计算结果相比较。2．整理实验数据，将各种接法的Ad进行比较，并与理论原理对照是否一致。

3.计算Ac和K CMRR值，总结差放电路的性能和特点。

输入阻抗较高

共模抑制比高（对差模信号有放大作用，对共模信号没有放大作用）

通常情况下，差动放大器用来放大微弱电信号的。

差动放大电路的主要目的是抑制零漂，电路具有很稳定的直流偏置和很强的抑制共模信号的能力。