模电实验五差分式放大电路实验报告.pdf

.1/6 实验五差分式放大电路 班级：学号：2015.12.9 一、实验目的 1.加深对差分式放大电路性能与特点的理解。2学习差分式放大电路主要性能指标的测试方法。二、实验仪器与器件 仪器与器件名称 型号 数量+12V 直流稳压电源 DP832 1 函数信号发生器 DG4102 1 示波器 MSO2000A 1 数字万用表 DM3058 1 晶体三极管 3DG6(9011)3 电阻器 若干 电容器 若干 三、实验原理 图 51 为差分式放大电路的基本结构。图 41 差分式放大电路 .2/6 1、静态工作点的估算 典型电路 EBEEEERVVI（认为 VB1VB20）EC2C1I21II 恒流源电路 E3BEEECC212E3C3RV)V(VRRRII C3C1C1I21II 2、差模电压增益和共模电压增益 双端输出:RE，RP在中心位置时，PbeBCiOd)R(121rRRVVA 单端输出 diC1d1A21VVA diC2d2A21VVA 当输入共模信号时，若为单端输出，则有 若为双端输出，在理想情况下 0VVAiOC 3、共模抑制比 KCMR cdCMRAAK 或 dBAA20LogKcdCMR ECEPbeBCiC1C2C12RR)2RR21)(1rRRVVAA.3/6 四、实验容与实验步骤 1、典型差分式放大电路性能测试 按图 5-1 连接实验电路，开关 K 拨向左边构成典型差分式放大电路。1)测量静态工作点 调节放大电路零点 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 VO0。调节要仔细，力求准确。测量静态工作点 零点调好以后，用直流电压表测量 T1、T2管各电极电位与射极电阻 RE两端电压 VRE，记入表 5-1。表 5-1 测量值 VC1(V)VB1(V)VE1(V)VC2(V)VB2(V)VE2(V)VRE(V)6.077-0.035-0.637 6.120-0.034-0.637 10.655 计算值 IC(mA)IB(mA)VCE(V)0.565 0.00565 6.99 2)测量差模电压增益 断开直流电源，将函数信号发生器的输出端接放大电路输入 A 端，地端接放大电路输入 B 端构成差模输入方式，调节输入信号为频率 f1KHz 的正弦信号，并使输出旋钮旋至零，用示波器监视输出端（集电极 C1或 C2与地之间）。接通12V 直流电源，逐渐增大输入电压 Vi（约 100mV），在输出波形无失真的情况下，用交流毫伏表测 Vi，VC1，VC2，记入表 52 中，并观察 vi，vC1，vC2之间的相位关系与 VRE随 Vi改变而变化的情况。3)测量共模电压增益 将差分放大电路 A、B 端短接，信号源接 A 端与地之间，构成共模输入方式，调节输入信号 f=1kHz，Vi=1V，在输出电压无失真的情况下，测量 VC1，VC2之值记入表 52，并观察 vi，vC1，vC2之间的相位关系与VRE随 Vi改变而变化的情况。.4/6 表 5-2 典型差分式放大电路 具有恒流源差分式放大电路 差模输入 共模输入 差模输入 共模输入 Vi 100mV 1V 100mV 1V VC1 1.488V 0.490V 1.516V 20.430mV VC2 1.451V 0.480V 1.525V 17.300 mV iC1d1VVA 14.88/15.16/i0dVVA 29.39/30.41/iC1C1VVA/0.49/0.02 i0CVVA/0.01/0.03 c1d1CMRAAK 30.37 758 2、具有恒流源的差分式放大电路性能测试 将图 51 电路中开关 K 拨向右边，构成具有恒流源的差分式放大电路。重复容 12)、13)的要求，记入表 52。五、实验总结 1、整理实验数据，列表比较实验结果和理论估算值，分析误差原因。1）静态工作点和差模电压增益。.5/6 静态工作点测量值与理论计算值比较：测量值 IC1(mA)IC2(mA)IB1(mA)IB2(mA)VCE1(V)VCE2(V)0.592 0.588 0.0035 0.0034 6.714 6.757 计算值 IC(mA)IB(mA)VCE(V)0.565 0.00565 6.99 差模电压增益测量值与理论计算值比较：测量值 理论计算值 典型差分式放大电路 具有恒流源差分式放大电路 iC1d1VVA 14.88 15.16 25.19 i0dVVA 29.39 30.41 50.37 2）典型差分式放大电路单端输出时的 CMRR 实测值与理论值比较。测量值 理论计算值 c1d1CMRAAK 30.37 50 3）典型差分式放大电路单端输出时的 CMRR 实测值与具有恒流源的差分式放大电路 CMRR 实测值比较。典型差分式放大电路 具有恒流源的差分式放大电路 c1d1CMRAAK 30.37 758 2、比较 vi，vC1和 vC2之间的相位关系。.6/6（1）差模输入时（从上往下依次是 vi，vC1和 vC2的波形）：所以，vi与 vC1反相，vi与 vC2同相。（2）共模输入时（从上往下依次是 vi，vC1和 vC2的波形）：所以，vi与 vC1反相，vi与 vC2反相。3、根据实验结果，总结电阻 RE和恒流源的作用。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，但对共模有较强的负反馈，可以有效抑制共模信号，与可以有效抑制零漂，稳定工作点。恒流源的作用：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，用恒流源做负载时，抑制共模信号的能力提高。