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1、差動放大器實驗一、實驗目的1加深對差動放大器性能及特點的理解2、學習差動放大器主要性能指標的測試方法二、實驗原理圖1是差動放大器的基本結構。它由兩個元件參數(shù)相同的基本共射放大電路組成。當開關K撥向左邊時,構成典型的差動放大器。調零電位器Rp用來調節(jié)「、T2管的靜態(tài)工作點,使得輸入信號Ui=0時,雙端輸出電壓U°=0。Re為兩管共用的發(fā)射極電阻,它對差模信號無負反饋作用,因而不影響差模電壓放大倍數(shù),但對共模信號有較強的負反饋作用,故可以有效地抑制零漂,穩(wěn)定靜精品圖1差動放大器實驗電路當開關K撥向右邊時,構成具有恒流源的差動放大器。它用晶體
2、管恒流源代替發(fā)射極電阻Re,可以進一步提高差動放大器抑制共模信號的能力。1、靜態(tài)工作點的估算典型電路ReIeUEE_UBE(認為Ub1=Ub2-0)精品1C11C22Ie精品恒流源電路務(UccUee)Ube1C31E3rir2RE31CiRBrbe(1卩)Rp單端輸出Ci2、差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)當差動放大器的射極電阻Re足夠大,或采用恒流源電路時,差模電壓放大倍數(shù)Ad由輸出端方式決定,而與輸入方式無關。雙端輸出:Re=x,Rp在中心位置時,3Rc精品精品Adi△Uc1△UAd2△UC2△Ui精品精品當輸入共模信號時,
3、若為單端輸出,則有精品精品AciAc2川C1Rc2REBRc△UiRb「be(1卩)(1Rp2Re)若為雙端輸出,在理想情況下實際上由于元件不可能完全對稱,因此Ac也不會絕對等于零。精品精品3、共模抑制比CMRR精品精品為了表征差動放大器對有用信號(差模信號)的放大作用和對共模信號的抑制能力,通常用一個綜合指標來衡量,即共模抑制比CMRRAdAc或CMRR20LogAdaCdB精品精品本實驗由函數(shù)信差動放大器的輸入信號可采用直流信號也可采用交流信號。號發(fā)生器提供頻率f=1KHZ的正弦信號作為輸入信號。二、實驗設備與器件1、±15V直流電
4、源2、函數(shù)信號發(fā)生器3、雙蹤示波器4、數(shù)字萬用表5、差分放大電路實驗電路板四、實驗內容1、典型差動放大器性能測試按圖1連接實驗電路,開關K撥向左邊構成典型差動放大器。1)測量靜態(tài)工作點①調節(jié)放大器零點信號源不接入。將放大器輸入端A、B與地短接,接通±15V直流電源,用精品直流電壓表測量輸出電壓U精品o,調節(jié)調零電位器Rp,使Uo=0。調節(jié)要仔細,力求準確②測量靜態(tài)工作點零點調好以后,用直流電壓表測量Ti、T2管各電極電位及射極電阻Re兩端電壓Ure,記入表1。表1測量值Uci(V)Ubi(V)Uei(V)Uc2(V)Ub2(V)Ue2(
5、V)Ure(V)計算值Ic(mA)lB(mA)Uce(V)2)測量差模電壓放大倍數(shù)斷開直流電源,將函數(shù)信號發(fā)生器的輸出端接放大器輸入A端,地端接放大器輸入B端構成單端輸入方式,調節(jié)輸入信號為頻率f二1KHz的正弦信號,并使輸出旋鈕旋至零,用示波器監(jiān)視輸出端(集電極Ci或C2與地之間)。接通±15V直流電源,逐漸增大輸入電壓Ui(約100mV),在輸出波形無失真的情況下,用交流毫伏表測Ui,Uci,Uc2,記入表2中,并觀察Ui,Uci,UC2之間的相位關系及Ure隨Ui改變而變化的情況。3)測量共模電壓放大倍數(shù)將放大器A、B短接,信號源
6、接A端與地之間,構成共模輸入方式,調節(jié)輸入信號f=1kHz,Ui=1V,在輸出電壓無失真的情況下,測量Uci,Uc2之值記入表2,并觀察Ui,Uci,Uc2之間的相位關系及Ure隨Ui改變而變化的情況。表2精品典型差動放大電路具有恒流源差動放大電路單端輸入共模輸入單端輸入共模輸入Ui100mV1V100mV1VUc1(V)Uc2(V)AUc1珞丁//AdUu//AUC1AC1丁//Ac生U//CMRR=1Ad1I1A;;12、具有恒流源的差動放大電路性能測試將圖1電路中開關K撥向右邊,構成具有恒流源的差動放大電路。重復內容1—2)、1—
7、3)的要求,記入表2。五、實驗總結1、整理實驗數(shù)據(jù),列表比較實驗結果和理論估算值,分析誤差原因1)靜態(tài)工作點和差模電壓放大倍數(shù)。精品2)典型差動放大電路單端輸出時的CMRR實測值與理論值比較3)典型差動放大電路單端輸出時CMRR的實測值與具有恒流源的差動放大器CMRR實測值比較。2、比較Ui,Uci和UC2之間的相位關系。3、根據(jù)實驗結果,總結電阻RE和恒流源的作用。六、預習要求1、根據(jù)實驗電路參數(shù),估算典型差動放大器和具有恒流源的差動放大器的靜態(tài)工作點及差模電壓放大倍數(shù)(取3=血=100)。計算表1中的相關計算值。2、測量靜態(tài)工作點時
8、,放大器輸入端A、B與地應如何連接?3、實驗中怎樣獲得雙端和單端輸入差模信號?怎樣獲得共模信號?畫出A、B端與信號源之間的連接圖。如有侵權請聯(lián)系告知刪除,感謝你們的配合!精品