实验5差动放大电路

共模电压增益Auc
共模抑制比KCMRR
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实验原理
差动放大器由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。
当两个输入端施加大小相等极性相同（共模）的信号时，由 于电路的对称性T1、T2所产生的电流变化相等，ΔIB1= ΔIB2、 ΔIC1= ΔIC2；因此集电极上的点位的变化也相等，即ΔVC1= ΔVC2 。这说明差动电路对共模信号有抑制作用。
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实验原理
差模信号Vid： 是指在两个输入端加幅度相等，极性相反的信号，即两个输 入信号之差； 共模信号Vic： 是指在两个输入端加幅度相等，极性相同的信号，即两个输 入信号的算术平均值。例如温漂信号就属共模信号，它对差 分放大电路中两个输入端的的影响相同。
如果输入信号极性相同，幅度也相同，则是纯共模信 号。如果极性相同，但幅度不等，则可以认为既包含 共模信号，又包含差模信号，应分开加以计算。
① 双端输入、双端输出（双－双）： ② 双端输入、单端输出（双－单）： ③ 单端输入、双端输出（单－双）： ④ 单端输入、单端输出（单－单）：
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实验电路
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静态分析 当输入信号为零时：
理论计算
由于IB3<< IB3和 IB3： VB3=(R2/（R1+R2))*(12-(-12))-12=－7.84V； 而硅三极管的VBE≈0.7，则： VE3 =－7.84－0.7=-8.54V； IC3≈IE3=VE3/RE3=(-8.54+12)/3K=1.15mA; 由此可以看出：因为VB3的电压相对不变，
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理论计算
动态分析 1.双端输入、双端输出:有两个输出端-集电极C1和集电极C2。
差模电压增益
A VD v viodv vo i1 1 v vio2 22 vv io d 12R iR dL ' RL
RC
//
RL 2
vvv 共模电压增益 A v c o 1 co 2cic 0
K AA 共模抑制比：
RC
//
RL 2
A v R R 共模电压增益： o1c
C C
v1c
v r ic
1
be
2ro
2ro
K A A 共模抑制比：
CM R v1d
ro
r v1c
be
输入阻抗： R id 2 r b e ( 1 ) R ; r b e p r b ' b 2 ( 1 6 ) /I C 1 Q
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实验原理
差模电压增益Aud：
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。
AVD 共模电压增益Auc：
Vod Vid
指差动放大电路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。
AVC
共模抑制比KCMR：
VOC Vic
指差模电压放大倍数与共模放大倍数之比，它表明差动放
输出阻抗： Ro Rc
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理论计算
动态分析
3.单端输入、双端输出
差模电压增益：A VD v viodv vo i1 1 v vio2 22 vv io d 12R iR dL ' RL
RC
//
RL 2
vvv 共模电压增益： A v c o 1 co 2cic 0
共模抑制比： 输入阻抗
大电路对共模信号的抑制能力。
K CMR
或： AVD可编辑ppt
AVC
KCM R20lgAAvvdc
dB
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实验原理
改进型的差动电路：恒流源差动放大电路
为了提高共模抑制比应加大Re 。但Re加大后，为保证工作
点不变，必须提高负电源，这是不经济的。可用恒流源T3来
代替Re 。恒流源动态电阻大，可提高共模抑制比。同时恒
K AA
CMR v d v c
R id 2 r b e ( 1 ) R ; r b e p r b ' b 2 ( 1 6 ) /I C 1 Q
输出阻抗：
Ro 2Rc
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理论计算
动态分析 4.单端输入、单端输出
差模电压增益：A VD v viodv vo i1 1 v vio2 22 vvio d 1R R id L ' RL
流源的管压降只有几伏，可不必提高负电源之值。我们的实
晶体验管电工路作就在是放这大样的电路。
区时，集电极电流
几乎仅取决于基极
电流而与管压降无
关，当基极电流是
一个不变的直流电
流时，集电极电流
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就是一个恒定电流。
实验原理
在差分放大电路的实际应用中，根据所放大信号的不同 ，常采用以下四种连接:
CMR v d v c
输入阻抗： R id 2 r b e ( 1 ) R ; r b e p r b ' b 2 ( 1 6 ) /I C 1 Q
输出阻抗： Ro 2Rc
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理论计算
动态分析
2.双端输入、单端输出：信号仅从集电极 C1或C2 对地输出。
差模电压增益：A VD v viodv vo i1 1 v vio2 22 vvio d 1R R id L ' RL
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静态分析 当输入信号为零时：
理论计算
由于没有输入信号，所以：
VB1=VB2=0V; VE1=VE2=0-0.7=-0.7V; VC3=VE1-0.5*IC3*0.5RP=-0.7-0.5*1.15*0.5*330=-0.79V 由于IC3 ≈ IE3， IE1 ＝IE2 ＝ 0.5 IE3，所以： IE1=IE2=0.5IE3=0.577mA; VC1=VC2=VCC-IE1*RC=12-0.577*10*1000=6.23V
当两个输入端施加大小相等极性相反（差模）的信号时， ΔVi1= -ΔVi2 ，又由于参数对称，T1、T2管所产生的电流变 化大小相等变化方向相反， ΔIB1= － ΔIB2、 ΔIC1= －ΔIC2； 因此集电极上的电位的变化也是大小相等变化方向相反，即 ΔVC1=- ΔVC2 ，这样得到的输出电压ΔVo=2ΔVC1 。
电子技术实验
差动放大电路
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实验原理
抑制温度漂移的方法：
① 在电路中引入直流负反馈；
② 采用温度补偿的方法；
③ 采用特性相同的三极管，使它们的温漂互相抵消，构成 “差动放大电路”。差动放大电路是模拟集成运算放大 器输入级所采用的电路形式。
典型差动放大电路:
差动放大电路的主要技术指标:
差模电压增益Aud