差分放大电路

1、差分放大电路实验差分放大电路实验模拟电子技术实验模拟电子技术实验一、实验目的一、实验目的1.加深对差分放大器性能及特点的理解；2.学习差分放大器主要性能指标的测量方法；3.掌握提高CMRR的方法。二、实验原理二、实验原理 R RR RR RR RR RV VV V+ +- -V VCCCCC C2 22 22 2e e1 1i i0 0- -+ +V VV VC1C1b bI Ib b1 1+ +直流放大电路的特点在生产实践中，常需要对一些变化缓慢的信号进行放大，此时就不能用阻容耦合放大电路了；若要传送直流信号，就必须采用直接耦合。图2.1所示的电路就是一种简单的直流放大电路。图2.1 由于该

2、电路级间是直接耦合，不采用隔直元件（如电容或变压器），便带来了新的问题。首先，由于电路的各级直流工作点不是互相独立的直流工作点不是互相独立的，便产生级间电平如何配置才能保证有合适的工作点和足够的动态范围的问题。其次是当直流放大电路输入端不加信号时，由于温度、电源电压的变化或其他干扰而引起的各级工作点电位的缓慢变化，都会经过各级放大使末级输出电压偏离零值而上下摆动，这种现象称为零点漂移零点漂移。 1差动式直流放大电路典型差动式直流放大电路如图2.2所示。它是一种特殊的直接耦合放大电路，要求电路两边的元器件完全对称，即两管型号相同、特性相同、各对应电阻值相等。 图2.22.带恒流源的差动放大器图2

3、.3具有恒流源的差动放大器。为了改善差动式直流放大电路的零点漂移，利用负反馈能稳定工作点的原理，在两管公共发射极回路接入了稳流电阻RE和负电源VEE，RE愈大，稳定性愈好。但由于负电源不可能用得很低，因而限制了RE阻值的增大。为了解决这一矛盾，实际应用中常用晶体管恒流源来代替RE，形成了具有恒流源的差动放大器，应用十分广泛。 图2.3 当某些环境因素或干扰存在时，会引起电路参数变化。例如当温度升高时，三极管VBE会下降，会增加，使两管的集电极电流增加了ICQ1= ICQ2 = ICQ，使两管集电极对地电位也产生了一个增量VCQ1和VCQ2，且数值相等。此时输出电压的变化量 V0=VCQ1 -

4、VCQ2=0图2.3 1.差模特性 差模电压增益Avd的测量方法是：输入差模信号为Vid，设差分放大器为单端输入-双端输出接法。用双踪示波器分别观测VCl及VC2，它们应是一对大小相等、极性相反的不失真正弦波。用晶体毫伏表或示波器分别测量VC1、VC2的值，则差模电压增益为：12CCv di dVVAV三、主要特性及测试方法三、主要特性及测试方法 如果是单端输出，则 如果VC1与VC2不相等，说明放大器的参数不完全对称。若VC1与VC2相差较大，应重新调整静态工作点，使电路性能尽可能对称。 差模输入电阻Rid与差模输出电阻Rod的测量方法与本课程实验一的单管放大器输入电阻Ri及输出电阻Ro的测

5、量方法相同。12CCvdididVVAVV2. 共模特性 当差分放大器的两个输入端输入一对共模信号（大小相等、极性相同的一对信号，如漂移电压、电源波动产生的干扰等）Vic时，则： 双端输出时，由于同时从两管的集电极输出，如果电路完全对称，则输出电压上VC1 VC2，共模电压增益为 Avc0，说明差分放大器双端输出时，对零点漂移等共模干扰信号有很强的抑制能力。120ocCCvcidicVVVAVV 3.共模抑制比KCMR表征差分放大器对共模信号的抑制能力，即 或者KCMR愈大，说明差分放大器对共模信号的抑制力愈强，放大器的性能愈好。v dC MRv cAKA2 0 1vdC M RvcAKgd

6、BA四、实验电路四、实验电路五、实验步骤五、实验步骤1典型差分放大器性能测试按图连接实验电路，开关K拨向左边构成典型差动放大器，右边为恒流源差分放大电路。（1）测量静态工作点将放大器输入端A、B与地短接，接通12V直流电源，用直流电压表测量输出电压VO，调节调零电位器RP，使VO0。 调节要仔细，力求准确，注意换挡。零点调好以后，用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻RE两端电压URE，记入表4-1。（表内为各级的对地直流电压）UB1UB2UC1UC2UE1UE2典型差分放大电路恒流源差分放大电路表4-1（2） 测量差模电压放大倍数输入f=50Hz，Ui=0.1V的正弦信号（输入端连

7、成差模输入方式），测量单端输出差模电压VOd1和VOd2，记入表4-2中，并计算差模放大倍数Avd1、Avd2和Avd。（3）测量共模电压放大倍数输入f=50Hz，Ui=0.1V的正弦信号（输入端连成共模输入方式），测量单端输出共模电压VOc1和VOc2，记入表4-2中，并计算差模放大倍数Avc1、Avc2和Avc（注意：换小量程测电压）。输入信号差模值共模值共模抑制比KCMRUod1Uod2UodAd1Ad2AdUoc1Uoc2UocAc1Ac2Ac典型差分恒流源式单端输入/表4-22具有恒流源的差分放大器电路接成具有恒流源的差分放大电路，测试内容同典型差分放大电路的（1）、（2）、（3）项，并填入表4-1和表4-2中。3单端输入差分放大器 将电路输入端连成单端输入方式输入f=50Hz