差分放大电路实验

《模拟电子技术实验》教学课件

国家级电工电子实验教学示范中心

纲要

一、实验目的

二、实验电路与原理

三、实验仪器与设备

五、分析与思考

四、实验内容与步骤

一、实验目的

1. 加深对差分放大器的理解。

2. 学习差分放大器的调整及主要性能指标的测试方法。

3. 掌握提高共模抑制比KCMR的方法。

二、实验电路与原理

图1 差分放大器实验电路

1、实验电路

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

①直接耦合

②用以放大极微小的直流信号或缓慢变化的交流信号

③ 用恒流源代替RE，

可进一步提高放大器抑制共模信号的能力。

④可有效抑制零点漂移

二、实验电路与原理

2、差模特性 差模信号输入Uid ：两管输入端所加信号大小相等、极性相反。

差模电压增益Aud的测量： •输入差模信号为Uid，设差分放大器为单端输入-双端输出接法。用双踪

示波器分别观察两输出端的信号，它们应是一对大小相等、极性相反的不失真正弦波。用毫伏表测量Uod1、Uod2的值，则差模电压增益为：

•如果是单端输出，则

•如果Uod1、Uod2不相等，说明放大器的参数不完全对称。若Uo1、Uo2相差较大，应重新调整静态工作点，使电路尽可能对称。

1 2od odud

id

U UA

U

1 2od odud

id id

U UA

U U

二、实验电路与原理

3、共模特性 共模信号输入△Vic ：两管输入端所加信号大小相等、极性相同（如漂移电压、电源波动产生的干扰等）。

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△ Uoc1≈ △ Uoc2 ，共模电压增益为

Auc=0，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。

1 2 0oc ocuc

ic

U UA

U

二、实验电路与原理

4、共模抑制比KCMR 反映差分放大器对共模信号的抑制能力。

定义为放大器差模信号电压增益Aud和共模信号电压增益Auc之比的绝对值，即：

KCMR越大，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。

| |udCMR

uc

AK

A

三、实验仪器与设备

1、KHM-2型模拟电路实验装置一套

2、DCS-7020数字示波器一台

3、SG2171A交流毫伏表一块

4、VC9801A+数字万用表一块

5、导线若干

四、实验内容与步骤

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。

（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VO＝0。 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，记入表1。（表内为各级的对地直流电压）

表1

UB1 UB2 UC1 UC2 UE1 UE2

典型差分放大电路

恒流源差分放大电路

四、实验内容与步骤 （2） 测量差模电压放大倍数

输入f=50Hz，Ui=0.1V的正弦信号（输入端连成差模输入方式），用毫伏表测量单端输出差模电压Uod1和Uod2，记入表2中，并计算差模放大倍数Aud1、Aud2和Aud。

（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），用毫伏表测量单端输出共模电压Uoc1和Uoc2，记入表2中，并计算差模放大倍数Auc1、Auc2和Auc（注意：换小量程测电压）。

表2

输入信号

差模值 共模值 共模抑制比KCMR

Uod1 Uod2 Uod Aud1 Aud2 Aud Uoc1 Uoc2 Uoc Auc1 Auc2 Auc

典型差分

恒流源式

单端输入 / / / / / /

四、实验内容与步骤

2、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（开关K打向右边），测试内容

同典型差分放大电路的（1）、（2）、（3）项，并填入表1和表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，Ui=0.1V的正弦信号，

测试内容同典型差分电路的（2）项，并填入表2中。

五、分析与思考

1、整理实验数据，完成实验报告。

2、简要说明RE及恒流源的作用。

END

国家级电工电子实验教学示范中心

《模拟电子技术实验》教学课件