差动放大器实验报告

1、差动放大器实验报告差动放大电路的分析与综合（计算与设计）实验报告1、实验时间10 月 31 日（周五）17:50-21:002、实验地点实验楼9023、实验目的熟悉差动放大器的工作原理（熟练掌握差动放大器的静态、动态分析方法）加深对差动放大器性能及特点的理解学习差动放大电路静态工作点的测量学习差动放大器主要性能指标的测试方法熟悉恒流源的恒流特性通过对典型差动放大器的分析，锻炼根据实际要求独立设计基本电路的能力练习使用电路仿真软件，辅助分析设计实际应用电路培养实际工作中分析问题、解决问题的能 力4、实验仪器数字示波器、数字万用表、模拟实验板、三 极管、电容电阻若干、连接线5、电路原理1.基本差动

2、放大器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。VCCR15k Q12VAr25k QRL5k QVCC _Jl2VR15kQR25kQR441kQ2N5551V10 mA1.1m A6.5V7.2V双出4.0M0-3mA1.1m A6.5V7.2V单出4.0M0-3mA1.1m A3.3V4.0V分析 内容1 BQI CQUCQCQU CEQ空载6.2d0-3mA0.76 mA8.2V8.9V双出6.2xl03mA0.76mA8.2V8.9V单出6.4xi03mA0.75 mA4.1V4.8V分析 内容ARiRoKcmr空载9330.1C10kC0双出46.73

3、0.1 夏10kC0单出23.330.1C5kCQO2.直流分析仿真数据3.交流分 析数据4.交流分析仿真数据分析 内容ARiRoKcmr空载-89.430.1C10k0双出-45.930.1Q10k0单出-21.830.1Q5kQO图3.1差动放大器实验电路当开关K拨向右边时，构成具有恒流源的差 动放大器。晶体管T3与电阻Re3共同组成镜象恒 流源电路，为差动放大器提供恒定电流 -用 晶体管恒流源代替发射极电阻Re,可以进一步提 高差动放大器抑制共模信号的能力。1、差动电路的输入输出方式根据输入信号和输出信号的不同方式可以 有四种连接方式，即：双端输入-双端输出，将差模信号加在Vs1、Vs2

4、两端,输出取自Vol、V02两端。双端输入-单端输出，将差模信号加在Vs1、Vs2两端,输出取自Vol或Vo2到地。单端输入一双端输出，将差模信号加在Vs1上，Vs2接地(或Vs1接地而信号加在Vs2上)，输 出取自Vo,、V02两端。单端输入-单端输出将差模信号加在Vs1上，Vs2接地(或Vs1接地而信号加在Vs2上), 输出取自Vol或Vo2到地。连接方式不同，电路的性能参数不同。差 动放大器当输入差模信号时，差模电压放大倍数 %的大小与输出方式有关，而与输入方式无关。2、静态分析(工作点的估算)静态时差动放大器的输入端不加信号。(A)典型电路1 E ：VEE | - VBERe(认/j

5、Vs1 =Vs2 =。)IC1 = 1 C2(B)恒流源电路Q ;(VCC + VEE ) -VBE|： |: R.C3 E3RE3_1I C1 = I C1 = Ic3 2计算结果UCc=12V UEe =-12VI BQI CQUCQUCEQ典型电路恒流源偏 置电路3、动态分析（交流参数指标计算）（1）差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%由输出端方 式决定，而与输入方式无关。双端输入一双端输出时：Re =, Rp在中心位 置，差动放大器的差模电压增益为八 Vo- RcAud = 1Vi RB+be+2（1 + P）RpRi =2Rb %

6、 （1 JRpRo = 2Rc双端输入-单端输出时，电压增益为。4 =1AudR =2Rb% （1：）RpRo =Rc(2)共模电压放大倍数对于共模信号，设差动放大器的两个输入端 同时加上大小相等，极性相同的两个信号即Vic -Vil -Vi2VociAjci - Auc2Rc一 2Re单端输出时，共模电压增益V-1Vic Rb%e(1：)(2RP2Re)- 1Ri/ (1 t RP2RERo = Rc共模电压增益&V1,共模信号得到了抑制。双端输出时，在电路完全对称的理想情况下, 输出电压Voc1=Voc2,共模增益为=0上式说明，双端输出时，差动电路对零点漂移， 电源电压的波动等干扰信号有

7、很强的抑制能 力。实际上由于元件不可能完全对称，因此 %也 不会绝对等于零。(3) 共模抑制比CMRR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Kcmr = F或 Kcmr = 20Log F (dB )AucAuc6、实验步骤特别注意：搭建和调整电路过程中不能带电 作业检查实验仪器设备检测元器件和导线，排除具有接触不良和断路的导线。检查实验电路图搭建实验电路直流通路，测量静态工作点并记录调试过程。搭建完整实验电路，接入信号源，测量交流参数。按照对放大器性能指标的要求对电路元器件作相应的调整7、实验内容根据差动放大器的工作

8、原理，合理选择元器 件，用NPN三极管设计出以下几种指定的差动 放大电路，以求满足相应的性能指标要求：A.具有发射极调零电阻的基本差动放大电路输入信号：正弦波交流信号，有效值: 100mV 频率：1kHz。供电电压：+12V, -12V输出端带有10kQ的负载单端输出差模增益：不小于30单端输出共模增益：不大于1/2 输入与输出反相保证信号不失真放大。-12V实验结果UCc=12V LEe =-12V R=oo*4K URiRoKcwr双人双出双人单.出单人双出单人单出（双人双出）LCc=12V LEe =-12V R =5kK ueRiKc_vr双人薮出双人淡出单人双出单人量出（双入双出）（

9、双入单出）（单人双出）（单入单出）B.发射极接有恒流源的差动放大电路输入信号：正弦波交流信号，有效值:100mV 频率：1kHz。供电电压：+12V, -12V输出端带有10kQ的负载单端输出差模增益：不小于30单端输出共模增益：接近于零输入与输出同相保证信号不失真放大。实验结果UCc=12V UEe =-12V R=8H miAuc*Ksr双人双HUiL|双人单上口 L|单人双JLn u单人单HUiL|（双入双出）（双入单出）（单人双出）（单入单出）UCc=12V LEe =-12V R=5k月udA ucMKcmr双人波L） L|双人单3L| 4单人双J4Lj单人单JLl-I（双入双出）（双入单出）（单人双出）（单入单出）8、数据整理分析在掌握理论知识的基础上，通过对实验数据的深入客观分析，有助于锻炼学生今后的实际工 作能力。现阶段分析内容侧重于元器件参数对电路直流工作状态的影响；元器件参数对交流参数的影响。只有掌握了元器件参数和电路参数之 间的内在关系，才能搭建出性能指标优良的实用 电路。9、实验总结(1)设计中遇到的问题及解决过程；由于输