实验八_差分放大器实验报告

1、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：差模输入和共模输入；差模电压增益Avd和共模电压增益Avc；共模抑制比Kcmr。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

2、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Avc。5、计算共模抑制比Kcm 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 030V,3Ax2CH/05V,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

3、，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。AVD=VodVidD）共模电压增益Avc：指

4、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。AVC=VocVicE）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。 KCMR=20lg|AvdAvc|（dB） CMRR=|AvdAvc| 2、实验电路： 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Ui0时，双端输出电压UO0。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

5、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1、 设置信号发生器信号幅值频率偏移量相位Ch1300 mV3 KHz0180Ch2300 mV3 KHz002、 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。图中1、2输出分别为两输出信号的单端输出Vo1、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ch1和ch2等大反相，因此双端输出V0 = 2*V1 = 600 mV ，波形输出正确。3、 调零在电路接入信号前，用电位

6、器测量Vo1、Vo2之间的电压，使=( Vo1-Vo2)=04、 测单端差模输入时的双端输出A端接信号ch1，B端接地，测得输出波形如图最大值最小值峰峰值Vod单3.56 V-4.04 V7.60 V5、 测双端差模输入时的双端输出A端接信号ch1，B端接ch2，测得输出波形如图最大值最小值峰峰值Vod双7.2 V-8.0 V15.2 V6、 测双端共模输入时的双端输出A端接信号ch1，相位为0；B端接ch2，相位也为0。测得输出波形如图最大值最小值峰峰值Voc40 mV-16.0 mV200 mV实验结果计算和分析单端差模输入双端差模输入双端共模输入Vod单Ui单Avd单Vod双Ui双Avd

7、双VocUiAvc7.6 V300 mV25.3315.2 V600 mV25.3320 mV300 mV0.067CMRR =|Avd/Avc|=378.111、由于双端差模输入的两个输入信号大小相等、方向相反，此时Uipp=Ui1ppUi2pp=600 mV2、由于双端差模输入的Ui双 = 2*Ui单，因此Vod双 = 2*Vod单3、在差分放大器或集成运算放大器的输入级完全对称时（如本次实验电路图），共模增益应趋于零。实验测得为0.067，还是有一些误差，因此得到的共模抑制比也不是特别理想。实验总结1、 示波器输入信号线的地极要与实验箱的地极公共，否则它们没有相同的基准，也就没有相同的参考电压，波形会不稳定。2、 用示波器测双端输出时，我们用到示波器的运算功能（即M键），本次实验用到减法运算，用输出信号一减输出信号二。当然