电路实验报告八

电子技术基础实验报告八

《差动放大电路》

一、实验环境

双踪示波器 、数字万用表、函数信号发生器 、模拟电路实验箱

二、实验原理

图8-1 差动放大电路实验电路

图8-1是差动放大器的基本结构。它是一个直接耦合放大器，理想的差动放大器只对差模信号进行放大，对共模信号进行抑制，因而它具有抑制零点漂移、抗干扰和抑制共模信号的良好作用。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。RW1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。

1．静态工作点的估算

典型电路

恒流源电路

2．差模电压放大倍数和共模电压放大倍数

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

双端输出: RE＝∞，RP在中心位置时，

单端输出

当输入共模信号时，若为单端输出，则有

若为双端输出，在理想情况下

实际上由于元件不可能完全对称，因此Auc也不会绝对等于零。

3．共模抑制比KCMR

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

差动放大器的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。

三、实验内容与测量数据

基本差动放大器性能测试

按图8-1连接实验电路，跳线J1接上J2断开构成基本差动放大器。

1．测量静态工作点

(1)调节放大器零点

接通±12V直流电源，在Ui为零的情况下，用万用表测量输出电压Uo，调节调零电位器RW1，使Uo＝0，即Uo1= Uo2。调节要仔细，力求准确。

(2)测量静态工作点

零点调好以后，用直流电压表测量T1、T2管各极电位及射极电阻R4两端电压U4，并计算IC(mA)、IB(mA)、UCE(V)，记入表5-1中。并与理论值进行比较。

已知值：R310K ； R210K；VCC12V

测量值：

计算值：

ICVccVc112V6.5138V0.54862mAR310k

IBUR2

R20.3201V32.01A10K

VCEVCVE6.5138V(0.63888V)7.1526V

2.测量差模电压放大倍数

(1)测量双端输入差模放大倍数Aud

将输入信号Vi接入图中Vi1和Vi2之间，便组成双端输入差模放大电路。调节函数发生器为正弦输出，使频率f＝1000Hz，Ui=50 mV(有效值)，用示波器观察输出uo1和uo2的相位关系。在输出波形不失真的情况下，用数字万用表交流电压档测量单端输出电压Uo1、Uo2和双端输出电压Uo以及R4上的电压降UR4，记入表8-2中，并计算双端输入差模放大倍数Aud1、A ud2、Aud的值。

(2)测量单端输入差模放大倍数Aud

在Ui1上输入f＝1000Hz，Ui=50 mV(有效值)的交流信号，用示波器观察输出uo1和uo2的相位关系。在输出波形不失真的情况下，分别测量Uo1、Uo2、Uo计算单端输入差模放大倍数Aud1、A ud2、Aud的值，并将所测数据与计算结果记入表8-2中。

测量值：Ui110.04766V;Ui210.04751V ； AUdUodUO11UO212.05189V21.50UidUi11Ui210.09517V计算值：双端输入：

AUd;

单端输入：

UO2UO12UO221.24641V26.15Ui2Ui12Ui220.04766V

3．测量共模电压放大倍数Auc

将Vi1和Vi2短接，函数发生器输出接Vi1端与地之间，即组成共模输入放大电路，调节输入信号f=1000Hz，Ui=50 mV(有效值)，用示波器观察输出uo1和uo2的相位关系。在输出电压不失真的情况下，分别测量单端输出电压Uo1、Uo2，而双端输出电压Uo= Uo1- Uo2，计算共模电压放大倍数Auc1、A uc2、Auc，并将所测数据与计算结果记入表8-3中。

；

测量值：

Aoc

计算值：双端输入：

UOUO11UO210.0008V0.00167UicUi110.04766V; KCMR

双端输出：AUd21.50V12874.3AUc0.00167V

AUd226.15V15658.7AUc0.00167V KCMRS

单端输出：

四、思考题

1．在共模输入时，测量双端输出电压Uo时，必须由Uo= Uo1- Uo2计算得到。为什么不能把交流电压表直接接在T1、T2管的集电极来测量？

答：因为共模输入时，由于电路对称，Uo1与Uo2的数值很接近，Uo= Uo1- Uo2接近于零，若直接把交流电压表直接接在T1、T2管的集电极来直接测量Uo会因为仪器本身的测量误差使得测量结果不准确，所以选择先分别测量Uo1与 Uo2，再计算其差值作为Uo。

2．比较ui，uC1和uC2之间的相位关系。

答： 通过ui与uC1电流方向相反，故反相。和uC2电流方向相同，故同相。

五、实验中遇到的问题

测量数据是，没有分清楚直流档和交流档，导致很多数据数值偏小。

电子技术基础实验报告八

《差动放大电路》

一、实验环境

双踪示波器 、数字万用表、函数信号发生器 、模拟电路实验箱

二、实验原理

图8-1 差动放大电路实验电路

图8-1是差动放大器的基本结构。它是一个直接耦合放大器，理想的差动放大器只对差模信号进行放大，对共模信号进行抑制，因而它具有抑制零点漂移、抗干扰和抑制共模信号的良好作用。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。RW1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。

1．静态工作点的估算

典型电路

恒流源电路

2．差模电压放大倍数和共模电压放大倍数

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

双端输出: RE＝∞，RP在中心位置时，

单端输出

当输入共模信号时，若为单端输出，则有

若为双端输出，在理想情况下

实际上由于元件不可能完全对称，因此Auc也不会绝对等于零。

3．共模抑制比KCMR

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

差动放大器的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。

三、实验内容与测量数据

基本差动放大器性能测试

按图8-1连接实验电路，跳线J1接上J2断开构成基本差动放大器。

1．测量静态工作点

(1)调节放大器零点

接通±12V直流电源，在Ui为零的情况下，用万用表测量输出电压Uo，调节调零电位器RW1，使Uo＝0，即Uo1= Uo2。调节要仔细，力求准确。

(2)测量静态工作点

零点调好以后，用直流电压表测量T1、T2管各极电位及射极电阻R4两端电压U4，并计算IC(mA)、IB(mA)、UCE(V)，记入表5-1中。并与理论值进行比较。

已知值：R310K ； R210K；VCC12V

测量值：

计算值：

ICVccVc112V6.5138V0.54862mAR310k

IBUR2

R20.3201V32.01A10K

VCEVCVE6.5138V(0.63888V)7.1526V

2.测量差模电压放大倍数

(1)测量双端输入差模放大倍数Aud

将输入信号Vi接入图中Vi1和Vi2之间，便组成双端输入差模放大电路。调节函数发生器为正弦输出，使频率f＝1000Hz，Ui=50 mV(有效值)，用示波器观察输出uo1和uo2的相位关系。在输出波形不失真的情况下，用数字万用表交流电压档测量单端输出电压Uo1、Uo2和双端输出电压Uo以及R4上的电压降UR4，记入表8-2中，并计算双端输入差模放大倍数Aud1、A ud2、Aud的值。

(2)测量单端输入差模放大倍数Aud

在Ui1上输入f＝1000Hz，Ui=50 mV(有效值)的交流信号，用示波器观察输出uo1和uo2的相位关系。在输出波形不失真的情况下，分别测量Uo1、Uo2、Uo计算单端输入差模放大倍数Aud1、A ud2、Aud的值，并将所测数据与计算结果记入表8-2中。

测量值：Ui110.04766V;Ui210.04751V ； AUdUodUO11UO212.05189V21.50UidUi11Ui210.09517V计算值：双端输入：

AUd;

单端输入：

UO2UO12UO221.24641V26.15Ui2Ui12Ui220.04766V

3．测量共模电压放大倍数Auc

将Vi1和Vi2短接，函数发生器输出接Vi1端与地之间，即组成共模输入放大电路，调节输入信号f=1000Hz，Ui=50 mV(有效值)，用示波器观察输出uo1和uo2的相位关系。在输出电压不失真的情况下，分别测量单端输出电压Uo1、Uo2，而双端输出电压Uo= Uo1- Uo2，计算共模电压放大倍数Auc1、A uc2、Auc，并将所测数据与计算结果记入表8-3中。

；

测量值：

Aoc

计算值：双端输入：

UOUO11UO210.0008V0.00167UicUi110.04766V; KCMR

双端输出：AUd21.50V12874.3AUc0.00167V

AUd226.15V15658.7AUc0.00167V KCMRS

单端输出：

四、思考题

1．在共模输入时，测量双端输出电压Uo时，必须由Uo= Uo1- Uo2计算得到。为什么不能把交流电压表直接接在T1、T2管的集电极来测量？

答：因为共模输入时，由于电路对称，Uo1与Uo2的数值很接近，Uo= Uo1- Uo2接近于零，若直接把交流电压表直接接在T1、T2管的集电极来直接测量Uo会因为仪器本身的测量误差使得测量结果不准确，所以选择先分别测量Uo1与 Uo2，再计算其差值作为Uo。

2．比较ui，uC1和uC2之间的相位关系。

答： 通过ui与uC1电流方向相反，故反相。和uC2电流方向相同，故同相。

五、实验中遇到的问题

测量数据是，没有分清楚直流档和交流档，导致很多数据数值偏小。