差动放大电路实验报告记录解读.docx
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差动放大电路实验报告记录解读
差动放大电路实验报告记录解读
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实验五差动放大电路
(本实验数据与数据处理由果冻提供,仅供参考,请勿传阅.谢谢~
一、实验目的
1、加深对差动放大器性能及特点的理解2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法二、实验原理
RP用来调节T1、T2管的静态工作点,Vi=0时,VO=0。
RE为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有较强的负反馈作用,可以有效抑制零漂。
差分放大器实验电路图
三、实验设备与器件
1、±12V直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、交流毫伏表5、直流电压表
6、晶体三极管3DG6×3,T1、T2管特性参数一致,或9011×3,电阻器、电容器若干。
四、实验内容
1、典型差动放大器性能测试
开关K拨向左边构成典型差动放大器。
1测量静态工作点①调节放大器零点
信号源不接入。
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。
②测量静态工作点再记下下表。
2测量差模电压放大倍数(须调节直流电压源Ui1=0.1V,Ui2=-0.1V3测量共模电压放大倍数
理论计算:
(rbe=3K.β=100.Rp=330Ω
静态工作点:
E3
BE
EECC212
E3
C3RVVRRRII-++≈≈=1.153mA
IcQ=Ic3/2=0.577mA,IbQ=Ic/β=0.577/100=5.77uAUCEQ=Vcc-IcRc+UBEQ=12-0.577*10+0.7=6.93V
双端输出:
(注:
一般放大倍数A的下标d表示差模,下标c表示共模,注意分辨
P
beBCi
O
dβR2
1
rRβR△V△VA+++-
===-33.71
Ac双=0.
单端输出:
diC1d1A21△V△VA==
=-16.86,diC2d2A2
1
△V△VA-===16.86
(参考答案中的Re=10K,而Re等效为恒流源电阻,理想状态下无穷大,因此上式结果应为0.读者自己改一下
实测计算:
(注:
本实验相对误差不做数据处理要求,下面给出的仅供参考比对数据
静态工作点:
Ic1Q=(Vcc-Uc1/Rc1=(12-6.29/10mA=0.571mAIc2Q=0.569mAIb1Q=IcQ/β=0.571/100mA=5.71uAIb2Q=5.69uAUC1E1Q=UC1-UE1=6.29-(-0.61=6.90V
UC2E2Q=6.92V
差模放大倍数:
(Ui=Ui1-Ui2=+0.2V(注:
放大倍数在实测计算时,正负值因数据而异~!
Ad1=(Uc1差模-Uc1/(Ui-0=(10.08-6.29/(0.2-0=18.95
Ad2=(Uc2差模-Uc2/(Ui-0=-18.80Ad双=Uo双/Ui=7.46/0.2=37.3
相对误差计算(||Ad理|-|Ad实||/|Ad理|
rd1=|16.86-18.95|/16.86=12.4%rd2=|16.86-18.80|/16.86=10.9%rd双=10.6%
共模放大倍数:
(Ui=+0.1V
Ac1=(Uc1共模-Uc1/Ui=(6.29-6.29/0.1=0Ac2=(Uc2共模-Uc2/Ui=(6.31-6.31/0.1=0
Ac双=Uc双/Ui=-0.02/0.1=-0.2(Ui=-0.1V时同理共模抑制比:
CMRR=|Ad双/Ac双|=|37.3/(-0.2|=186.5
4.单端输入(注:
上面实验中差模与共模接法均为双端输入,详见最后分析
5.0-=-≈++++-=
==E
CEPbeBC
i
C1
C2C12RR
2RR2
1
β((1rRβR△V△VAA
(正弦信号的Uc1=Uc2)Ui=+0.1V时
Ac1=(4.76-6.29/0.1=-15.3Ac2=(7.84-6.31/0.1=15.3Ao=(-3.70/0.1=-37.0Ui=-0.1时
Ac1=(8.13-6.29/(-0.1=-18.4Ac2=(4.47-6.31/(-0.1=18.4Ao=3.64/(-0.1=-36.4
正弦信号时(注:
部分同学的输入电压可能为500mV,处理时请注意
Ac1=(0.32-6.29/0.05=-119.4Ac2=(0.32-6.31/0.05=-119.8
分析部分:
(注:
只供理解,不做报告要求
Vi、Vo、Vc1和Vc2的相位关系
其中Vi、Vc1同相,Vi、Vc2反相,Vc1、Vc2反相。
Re的作用:
Re作为T1和T2管的共用发射极电阻,对差模信号并无负反馈,但对共模有较强负反馈,可以有效抑制共模信号,即可以有效抑制零漂,稳定工作点。
恒流源(书上P165-166有介绍:
恒流源作为负载时交流电阻很大,所以当用恒流源代替Re时,可以使差模电压增益由输出端决定,而和输入端无关。
从数据中可以看到,用恒流源作负载时,抑制共模信号的能力大大提高了。
输入差模信号时Ui1=+0.1V,Ui2=-0.1V输入共模信号时Ui1=Ui2=+0.1V或-0.1V因为Ui1与Ui2均有信号输入,所以差模信号与共模信号属于双端输入
(输出方式则如图所示,只测一端电压Uoi为单端输出,测两端电压Uo则为双端输出
单端输入时(注:
Ui2此时接地
接直流电压源Ui1=+0.1V或-0.1V而Ui2=0接交流电压源Ui1=50mV或500mV而Ui2=0
即Ui1与Ui2只有一端输入信号,因此称为单端输入
(如有错漏与不理解处,致电683983,以便修正
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