實驗五差動放大電路
(本實驗資料與資料處理由果凍提供,僅供參考,請勿傳閱.謝謝~)
一、實驗目的
1、加深對差動放大器效能及特點的理解
2、學習差動放大器主要效能指標的測試方法
二、實驗原理
rp用來調節t1、t2管的靜態工作點， vi＝0時， vo＝0。re為兩管共用的發射極電阻， 它對差模訊號無負反饋作用，不影響差模電壓放大倍數，但對共模訊號有較強的負反饋作用,可以有效抑制零漂。
差分放大器實驗電路圖
三、實驗裝置與器件
1、±12v直流電源 2、函式訊號發生器
3、雙蹤示波器 4、交流毫伏表
5、直流電壓表
6、晶體三極體3dg6×3， t1、t2管特性引數一致，或9011×3,電阻器、電容器若干。
四、實驗內容
1、 典型差動放大器效能測試
開關k撥向左邊構成典型差動放大器。
1) 測量靜態工作點
①調節放大器零點
訊號源不接入。將放大器輸入端a、b與地短接，接通±12v直流電源，用直流電壓表測量輸出電壓vo，調節調零電位器rp，使vo＝0。
②測量靜態工作點
再記下下表。
2) 測量差模電壓放大倍數(須調節直流電壓源ui1=0.1v ,ui2=-0.1v)
3) 測量共模電壓放大倍數
(理論上uc1-uc2=uo雙 ,由此可檢驗資料的準確性，但誤差也是不可避免的)
理論計算：(r be=3k . =100. rp=330ω)
靜態工作點:
=maicq=ic3/2=0.577ma, ibq=ic/=0.577/100=5.77ｕa
uceq=vcc-icrc+ubeq=12-0.577*10+0.7=6.93v
雙端輸出:(注:一般放大倍數a的下標d表示差模,下標c表示共模,注意分辨)
=-33.71
ac雙 =0.
單端輸出:
=-16.86， =16.86
(參***中的re=10k ,而re等效為恆流源電阻，理想狀態下無窮大,因此上式結果應為0.讀者自己改一下)
實測計算:(注:本實驗相對誤差不做資料處理要求,下面給出的僅供參考比對資料)
靜態工作點:
ic1q=(vcc-uc1)/rc1=(12-6.29)/10ma=0.571ma ic2q=0.569ma
ib1q= icq/=0.571/100ma=5.71uaib2q=5.69ua
uc1e1q=uc1-ue1=6.29-(-0.61)=6.90vuc2e2q=6.92v
差模放大倍數:(ui=ui1-ui2=+0.2v) (注:放大倍數在實測計算時,正負值因資料而異~!)
ad1=(uc1差模-uc1)/(ui-0)=(10.08-6.29)/(0.2-0)=18.95
ad2=(uc2差模-uc2)/(ui-0)=-18.80
ad雙=uo雙/ui=7.46/0.2=37.3
相對誤差計算 (||ad理|-|ad實||)/|ad理|
rd1=|16.86-18.95|/16.
86=12.4% rd2=|16.86-18.
80|/16.86=10.9% rd雙=10.
6%共模放大倍數:(ui=+0.1v)
ac1=(uc1共模-uc1)/ui=(6.29-6.29)/0.1=0
ac2=(uc2共模-uc2)/ui=(6.31-6.31)/0.1=0
ac雙=uc雙/ui=-0.02/0.1=-0.2ui=-0.1v時同理)
共模抑制比:
cmrr=|ad雙/ac雙|=|37.3/(-0.2)|=186.5
4.單端輸入(注:上面實驗中差模與共模接法均為雙端輸入,詳見最後分析)
（正弦訊號的uc1＝uc2）
ui=+0.1v時
ac1=(4.76-6.29)/0.1=-15.3
ac2=(7.84-6.31)/0.1=15.3
ao=(-3.70/0.1)=-37.0
ui=-0.1時
ac1=(8.13-6.29)/(-0.1)=-18.4
ac2=(4.47-6.31)/(-0.1)=18.4
ao=3.64/(-0.1)=-36.4
正弦訊號時(注:部分同學的輸入電壓可能為500mv,處理時請注意)
ac1=(0.32-6.29)/0.05=-119.4
ac2=(0.32-6.31)/0.05=-119.8
分析部分:(注:只供理解,不做報告要求)
vi、vo、vc1和vc2的相位關係
其中vi、vc1同相，vi、vc2反相，vc1、vc2反相。
re的作用：re作為t1和t2管的共用發射極電阻，對差模訊號並無負反饋，但對共模有較強負反饋，可以有效抑制共模訊號，即可以有效抑制零漂，穩定工作點。
恆流源(書上p165-166有介紹)：恆流源作為負載時交流電阻很大，所以當用恆流源代替re時，可以使差模電壓增益由輸出端決定 ，而和輸入端無關。從資料中可以看到，用恆流源作負載時，抑制共模訊號的能力大大提高了。
輸入差模訊號時ui1=+0.1v , ui2=-0.1v 輸入共模訊號時ui1=ui2=+0.1v或-0.1v
因為ui1與ui2均有訊號輸入,所以差模訊號與共模訊號屬於雙端輸入
(輸出方式則如圖所示,只測一端電壓uoi為單端輸出,測兩端電壓uo則為雙端輸出)
單端輸入時(注:ui2此時接地)
接直流電壓源ui1=+0.1v或-0.1v 而ui2=0
接交流電壓源ui1=50mv或500mv 而ui2=0
即ui1與ui2只有一端輸入訊號,因此稱為單端輸入
(如有錯漏與不理解處,致電683983 ,以便修正)
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