差分輸入的毫伏表實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、差分輸入的毫伏表實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?熟悉差分輸入的毫伏表的工作原理。2掌握差分輸入的毫伏表的調(diào)試方法。二、儀器：電壓源，信號(hào)源，示波器，毫伏表，數(shù)字萬用表。3、 電路圖（1）TL084芯片引腳圖（2）實(shí)驗(yàn)原理圖4、 實(shí)驗(yàn)原理：共模抑制比由差模放大的分貝值減共模放大的分貝值而得；共模輸入為VIN+和VIN-輸入同樣的信號(hào)，差模輸入為VIN+和VIN-分別接信號(hào)源兩端；同相輸入為VIN+接入信號(hào)，VIN-和信號(hào)另一端都接地，反相輸入為VIN-接入信號(hào)，VIN+和信號(hào)另一端都接地。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求：1. 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析電路原理圖，敘述各級(jí)電路的作用。并在網(wǎng)上查看TL084.PDF文檔。2.

2、按所給的元件和電路圖焊接差分輸入的毫伏表。3. 按要求完成下列內(nèi)容：注意工作電壓+/-12V。（1）第一級(jí)差分放大器：a、測(cè)量計(jì)算共模抑制比（A=1 ，VIN=1V f=1kHz；A=100，VIN=10mV f=100Hz），結(jié)果用dB方式表示。對(duì)照測(cè)試結(jié)果，分析不同A時(shí)對(duì)共模抑制比的影響。b、連接成同相放大器，測(cè)量帶寬（A=1 ，VIN=1V； A=100，VIN=10mV）c、連接成反相放大器，測(cè)量輸入失調(diào)電壓（A=-100）（2） 精密檢波器。從第一級(jí)輸入，第二級(jí)精密檢波器TP2輸出： 觀察記錄波形。（A=1，VIN=1V ，f=1kHz）。改變信號(hào)源頻率，同時(shí)觀察記錄檢波器帶寬。（3

3、） 毫伏表定標(biāo)。從第一級(jí)輸入，第三級(jí)濾波器TP3輸出：VIN=1V， f=1kHz，誤差小于5%。測(cè)量-1.5dB帶寬（A=1）。（4）使用差分放大器，如圖：將電容104和電阻1K 串接，并接入信號(hào)源，VIN=1V ，差分放大器接在電容VOUT1兩端，示波器CH1接TP1、CH2接電阻VOUT上信號(hào)，示波器置X-Y狀態(tài)，改變信號(hào)源頻率，同時(shí)觀察記錄實(shí)驗(yàn)情況。（5）制作時(shí)注意工藝。五、實(shí)驗(yàn)電路分析：1、第一級(jí)為差分放大器，輸入信號(hào)接成右圖所示時(shí)，構(gòu)成差分輸入。（1）當(dāng)輸入相同信號(hào)可測(cè)量共模放大倍數(shù)，具體接法為用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)（A=1 ，VIN=1V f=1kHz；A=100，VIN=10

4、mV f=100Hz）用導(dǎo)線將Vi1和Vi2短接，為一對(duì)共模信號(hào)。（2）當(dāng)輸入不同信號(hào)可測(cè)試差模放大倍數(shù)，具體解法為用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生A、B兩路信號(hào)（A=1 ，VIN=1V f=1kHz；A=100，VIN=10mV f=100Hz），其中A、B信號(hào)相位相差180度，再分別接到Vi1和Vi2。 （3）反相電路接法 同相電路接法 2、第二極為精密檢波器，用普通檢波二極管做檢波器時(shí)，檢波原理如下： 如圖所示，當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)時(shí)，經(jīng)過放大器反相之后，輸出為正，D1導(dǎo)通，D2截止。D1的導(dǎo)通為放大器提供了深度負(fù)反饋，因此，放大器的反相輸入端為虛地點(diǎn)，檢波器從虛地點(diǎn)經(jīng)過反饋電阻輸出信號(hào)。所以輸出為零。當(dāng)輸入

5、為正時(shí)，放大器輸出為負(fù)，D2導(dǎo)通，D1截止，這時(shí)電路就相當(dāng)于一個(gè)反相放大器，其傳輸特性就如上圖反相放大器。所以檢波傳輸特性為： （）0 （） 3、第三級(jí)積分電路組成的低通濾波器：六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（1）第一級(jí)差分放大器： a、測(cè)量時(shí)差模輸入信號(hào)用兩個(gè)同幅度但是相位相差180度的兩個(gè)信號(hào)接入，共模輸入信號(hào)將同一信號(hào)用導(dǎo)線短接并接入同相和反相輸入端。測(cè)試結(jié)果如表。 b、采用分析中的同相接法分別測(cè)試1倍和100倍下降3dB時(shí)的帶寬，試驗(yàn)中用毫伏表進(jìn)行測(cè)量。 c、輸入失調(diào)電壓為輸入為零時(shí)的輸出電壓值，即輸入端接地。試驗(yàn)中采用反相接法，并將-100的同相和反相端都接地。測(cè)出此時(shí)的輸出電壓就是試驗(yàn)中要測(cè)量的輸

6、入失調(diào)電壓（A=-100）。 注意：萬用表測(cè)得的電壓是反向放大100得到的結(jié)果，所以讀得的數(shù)據(jù)除以100才是輸入失調(diào)電壓。同時(shí)應(yīng)該注意是反向還是同向。（2） 精密檢波器： 按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行電路連接，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是輸出為上半軸被切削的正弦波，和實(shí)驗(yàn)分析中結(jié)果一致，帶寬的測(cè)試方法和（1）b方法一樣。 原因：靜態(tài)工作的設(shè)置的太高，導(dǎo)致飽和失真。（3） 毫伏表定標(biāo)： 按照實(shí)驗(yàn)要求接入電路，輸出為_為了滿足試驗(yàn)中要求誤差小于5%，調(diào)節(jié)電位器RP1，最終是結(jié)果為_。在測(cè)量毫伏表的-1.5dB帶寬時(shí)，經(jīng)計(jì)算在輸出為_時(shí)，下降-1.5dB帶寬的輸出電壓為_，然后調(diào)節(jié)輸入電壓頻率測(cè)量毫伏表的-1.5dB帶寬。 也可

7、調(diào)節(jié)頻率使輸出電壓為原來的0.84倍，因?yàn)橄陆?.5dB對(duì)應(yīng)的倍數(shù)就是0.84倍。（4） 使用差分放大器： 按照實(shí)驗(yàn)要求接入電路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖： 使用差分放大器輸出波形輸出波形隨著信號(hào)源頻率變化規(guī)律為：信號(hào)源頻率增加，輸出波形有橫向橢圓變成圓，再變成縱向橢圓。原因：當(dāng)X、Y軸的波頻率比相同或相近1:1時(shí),是橢圓還是圓與相位有關(guān).應(yīng)該是相差KPI+PI/2時(shí)是圓,相差KPI時(shí)是直線,其他的是橢圓.李薩如圖上的每一個(gè)點(diǎn)都可以用以下的公式進(jìn)行表示： X=A1sin(1t+1)Y=A2sin(2t+2) 從這里可以看出，李薩如圖實(shí)際上是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)在X軸和Y軸上作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)形成的。但是，如果這兩個(gè)相互垂直的振動(dòng)的頻率為任意值，那么它們的合成運(yùn)動(dòng)就會(huì)比較復(fù)雜，而且軌跡是不穩(wěn)定的。然而，如果兩個(gè)振動(dòng)的頻率成簡(jiǎn)單的整數(shù)比，這樣就能合成一個(gè)穩(wěn)定、封閉的曲線圖形，這就是李薩如圖形。七、實(shí)驗(yàn)問題及解決方法：1、不清楚TL084引腳接線，經(jīng)過仔細(xì)閱讀TL084手冊(cè)解決了芯片正負(fù)電源接線柱以及各個(gè)放大器的同相反相和輸出引腳等問題。2、對(duì)于試驗(yàn)中所涉及的差分放大器、同相放大器、反相放大器、檢波器、積分