差动放大器试验报告文档格式.docx
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UCQ
UCEQ
空载
4.0肉O°
mA
1.13
6.4V
7.1V
双出
4.0期0°
单出
3
4.0肉0mA
3.2V
3.9V
2.直流分析仿真数据
UCQ
8.9X10-3mA
1.12
8.9x：
10-3mA
9.0X10-3mA
1.10
4.0V
Au
Ri
Ro
KCMR
-189
15k
Q
10k
QO
-93.
-46.
5ko
184.
3.交流分
析数据
7
2
4.交流分析仿真数据
-179
.4
-90.
1
-45.
5
189.
4
2.42
具有平衡电
位器的差动
放大器
图是差动放大器的结构。
它由两个元件参数相近的基本共射放大电路组成
R4
1kQ
20mVrms
1kHz
0°
vcc
12V
R1
5kQ
2N5551
R2
R3
广11kQ
R6
100Q
Key=A
50%
R5
-12V
VEE
RL
1.直流分析数据
IBQ
ICQ
4.0>
d0"
3mA
_3
4.0x10mA
8.8<
10_3mA
8.8X10mA
2.直流分析仿真数据
9.8x10-3mA
1.11
3.交流分析数据
kcmr
-93
30.10
-23.
5k
65.1
4.交流分析仿真数据
代
Kcmr
-89.
9
-21.
67.4
8
243.具有恒流源的差动放大器
图2-3是差动放大器的结构。
它由两个元件参数相近的基本共射放大电路组成。
4.0X10mA
1.1m
A
6.5V
7.2V
d0-3mA
3.3V
Ucq
6.2xl0-3mA
0.76
8.2V
8.9V
0.7
6mA
6.4xi0-3mA
0.75
4.1V
4.8V
93
1Ok0
46.7
23.3
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Ie。
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：
（I）双端输入-双端输出，将差模信号加在
Vs1、Vs2两端，输出取自Vol、Vo2两端。
（2）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。
（3）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Vol、V02两端。
（4）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Ad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
Re
1lei=Ic2Ie
（B）恒流源电路
IC31E3
IE：
甲弘（认为VW齐2=0）
RR（VeeVEE）_VBE
Re3
Iei=Iei■■Ic3
计算结果UCc=12VUEe=-12V
Icq
Uceq
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Ad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=8,Rp在中心位置，差动放大器的差模电压增益为
沁一—学一
Ri=2[Rb%（1JRp]
Ro=2Rc
双端输入-单端输出时，电压增益为
R=2[Rb臥（1JRp]
Ro二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=£
斗2
单端输出时，共模电压增益
Voci
Vic
-幅
Rb「be（1「）/2Re）
Rc
2Re
R「2[RBrbe（1」（尹p2Re]
共模电压增益AcV1,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
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很强的抑制能力。
实际上由于元件不可能完全对称，因此Ac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
Aud
Auc
或KcMR=20Log字（dB）
6、实验步骤
特别注意：
搭建和调整电路过程中不能带电作业
1.检查实验仪器设备
2.检测元器件和导线，排除具有接触不良和断路的导线。
3.检查实验电路图
4.搭建实验电路直流通路，测量静态工作点并记录调试过程。
5.搭建完整实验电路，接入信号源，测量交流参数。
6.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原理，合理选择元器件，用NPN型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。
实验结果
1.UCc=12VUEe=-12VR=x
XU£
Kcwr
双入双匕
Li
双人单H
L|
单入双日
单入单匕
」
Ui
Lj
（双入双出）
2.UCc=12VUEe=-12VR=5k
川Uf
Rt
^CMR
双入取出
双入淡出
单入戏出
单入单岀
（双入单出）
（单入双出）
（单入单出）
B.发射极接有恒流源的差动放大电路
供电电压：
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
1.UCc=12VUEe=-12VR=g
川mi
/uc
双入册
*
双人单占
口
单入双£
Lnu
单入单H
UlLj
2.Ubo=12VUee=-12VR=5k
"
uc
双入斑
双人单七
Ll
&
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；
由于输入电路（RB）的配置原因，导致双入时不能产生完全的对称，故测得的单出数据完全不是双出的1/2左右。
解决办法：
采用单端输入
（2）调试中遇到的问题及解决过程；
电路接触不良
排查接线并更换连接方式
（3）根据设计技术指标及实验记录总结实验体会。
实验时要善于思考，遇到问题要耐心，逐步排查原因的所在
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