实验八_差分放大器实验报告

差分放大电路

实验报告

姓名：黄宝玲

班级：计科1403

学号：201408010320

实验摘要(关键信息)

实验目的：由于差分放大器是运算放大器的输入级，清楚差分放大电路的工作原理，有助于理解运放的工作原理和方式。通过实验弄清差分放大器的工作方式和参数指标。这些概念有：差模输入和共模

Kemr。输入；差模电压增益 Avd和共模电压增益 Ave；共模抑制比

实验内容与规划：

1、选用实验箱上差分放大电路；输入信号为Vs=300mV f=3KHz正弦波。

2、发射极先接有源负载，利用调零电位器使得输出端电压Vo=0°(Vo=Vc1-Vc2)

3、在双端输入和单端输入差模信号情况下，分别测量双端输出的输入输出波形，计算各自的差模放

大倍数Avd。

4、在双端输入共模信号情况下，分别测量双端输出的输入输出波形，计算双端输出共模放大倍数Ave。

5、计算共模抑制比 Kem R。

最好作好记录表格，因为要记录的数据较多。电路中两个三极管都为9013。

实验环境(仪器用品等)

1. 仪器：示波器(DPO 2012B 100MHZ 1GS/S)

直流电源(IT6302 0~30V,3Ax2CH/0~5V,3A )

台式万用表(UT805A)

模拟电路实验箱(LTE-AC-03B)。

2、所用功能区：单管、多管、负反馈放大电路。

实验原理和实验电路

1、实验原理：

差分电路是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。

概念梳理:

差模和共模是对于差动放大电路的两个输入端而言的。

A）差模输入：差动放大电路的两管基极输入的信号幅度相等、极性相反，这样的信号称为

差模信号，这样的输入称为差模输入。

差模信号Vid :即差模输入的两个输入信号之差。

B）共模输入：差动放大电路的两管基极输入的信号幅度相等、极性相同，这样的信号称为共模信号，这样的输入称为共模输入。

共模信号Vic :即共模输入的两个输入信号的算数平均值。

C）差模电压增益Avd :指差动放大电路对差模输入信号的放大倍数。差模电压增益越大，放大电路的性能越好。

g；=-—7

D）共模电压增益Avc :指差动放大电路对共模输入信号的放大倍数。共模电压增益越小，

放大电路的性能越好。

5Voc

-s= _r :.

E）共模抑制比Kcmr :指差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，它表明差动放大电路

对共模信号的抑制能力。

Ave Avc

■- ,=20lg| 二|（dB）二匚F.Fy|「|

2、实验电路:

R9(1)

R3 R5

10k

R6

10k

Q2

+

AM FM AM

R1

510

510

i ----------------

]R2

510

R2

510

10k

R4

10k

Q1

NPN

NPN

R9

RV1

100

4 SW1

SW-SPDT

SW1

SW-SPDT

Q3

NPN

R8

68K

R10

R8

5.1K

36K

5.1K

R10(2)

上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。当

开关SW1拨向左边时，构成典型的差动放大器。调零电位器

RV1用来调节Q1 Q2管的

静态工作点，使得输入信号 Ui = 0时，双端输出电压 UO= 0。R7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。

实验步骤和数据记录

3、 调零

在电路接入信号前，用电位器测量 Vol 、Vo2之间的电压，使△ =( Vo1-Vo2) =0

4、 测单端差模输入时的双端输出

A 端接信号ch1 ,

B 端接地，测得输出波形如图

2、调试输出波形

直接将信号源输出端接到示波器输入端，若两输出波形没对齐，则用信号发生器的 “同相位”功能键对齐。注意输出信号的相位分别为

0。和180。得到反相信号。

♦Bill 打瞧

图中1、2输出分别为两输出信号的单端输出 Vol 、Vo2, M 为输出信号1减去输出信号 2的值(用这种方法计算出双端输出 Vo 的值)。 由于chi 和ch2等大反相，因此双端输出 V0 = 2*V1 = 600 mV ，波形输出正确。

6、 5、 ©

A

]a

A

A

c

A A V V

测双端差模输入时的双端输出

A 端接信号chi ,

B 端接ch2，测得输出波形如图

*2 "ml Q.20V 囚频至 3 ■期KM

取大值 最小值 峰峰值

Vod 双 7.2 V -8.0 V 15.2 V zaoov

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❶濒率~：2.393fcHj L

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测双端共模输入时的双端输出 A 端接信号chi ，相位为0°; B 端接ch2，相位也为0°。测得输出波形如图 QWOO^IIO ZO.OOV

20.18MHJ

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