實驗5差動放大電路

電子技術(shù)實驗差動放大電路實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!抑制溫度漂移的方法：在電路中引入直流負反饋；采用溫度補償?shù)姆椒?；采用特性相同的三極管，使它們的溫漂互相抵消，構(gòu)成“差動放大電路”。差動放大電路是模擬集成運算放大器輸入級所采用的電路形式。實驗原理差動放大電路的主要技術(shù)指標:差模電壓增益Aud共模電壓增益Auc共模抑制比KCMRR典型差動放大電路:實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!差動放大器由兩個元件參數(shù)相同的基本共射放大電路組成。當兩個輸入端施加大小相等極性相同（共模）的信號時，由于電路的對稱性T1、T2所產(chǎn)生的電流變化相等，ΔIB1=ΔIB2、ΔIC1=ΔIC2；因此集電極上的點位的變化也相等，即ΔVC1=ΔVC2

。這說明差動電路對共模信號有抑制作用。當兩個輸入端施加大小相等極性相反（差模）的信號時，ΔVi1=-ΔVi2，又由于參數(shù)對稱，T1、T2管所產(chǎn)生的電流變化大小相等變化方向相反，ΔIB1=－ΔIB2、ΔIC1=－ΔIC2；因此集電極上的電位的變化也是大小相等變化方向相反，即ΔVC1=-ΔVC2

，這樣得到的輸出電壓ΔVo=2ΔVC1。實驗原理實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!差模信號Vid：是指在兩個輸入端加幅度相等，極性相反的信號，即兩個輸入信號之差；共模信號Vic：是指在兩個輸入端加幅度相等，極性相同的信號，即兩個輸入信號的算術(shù)平均值。例如溫漂信號就屬共模信號，它對差分放大電路中兩個輸入端的的影響相同。實驗原理如果輸入信號極性相同，幅度也相同，則是純共模信號。如果極性相同，但幅度不等，則可以認為既包含共模信號，又包含差模信號，應(yīng)分開加以計算。實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!改進型的差動電路：恒流源差動放大電路實驗原理為了提高共模抑制比應(yīng)加大Re

。但Re加大后，為保證工作點不變，必須提高負電源，這是不經(jīng)濟的。可用恒流源T3來代替Re

。恒流源動態(tài)電阻大，可提高共模抑制比。同時恒流源的管壓降只有幾伏，可不必提高負電源之值。我們的實驗電路就是這樣的電路。晶體管工作在放大區(qū)時，集電極電流幾乎僅取決于基極電流而與管壓降無關(guān)，當基極電流是一個不變的直流電流時，集電極電流就是一個恒定電流。實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!實驗電路實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!靜態(tài)分析當輸入信號為零時：由于沒有輸入信號，所以：VB1=VB2=0V;

VE1=VE2=0-0.7=-0.7V;VC3=VE1-0.5*IC3*0.5RP=-0.7-0.5*1.15*0.5*330=-0.79V由于IC3≈IE3，IE1

＝IE2＝

0.5IE3，所以：

IE1=IE2=0.5IE3=0.577mA;VC1=VC2=VCC-IE1*RC=12-0.577*10*1000=6.23V理論計算2022/12/11實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!動態(tài)分析2.雙端輸入、單端輸出：信號僅從集電極C1或C2對地輸出。差模電壓增益：共模電壓增益：共模抑制比：輸入阻抗：輸出阻抗：理論計算實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!動態(tài)分析4.單端輸入、單端輸出差模電壓增益：共模電壓增益：共模抑制比：輸入阻抗：輸出阻抗：理論計算實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!連接電路實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!注意：由于2R1、2R4比較小，因此輸入電壓只要在界限后重新測量。連接電路實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!注意：由于2R1，比較小，因此輸入電壓只要在接線后重新測量。連接電路實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!注意：由于2R1、2R4比較小，因此輸入電壓要在接線后重新測量、調(diào)整。連接電路單端輸入直流信號實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!為使兩個管工作在對稱的狀態(tài)，應(yīng)調(diào)節(jié)RP使VC1和VC2之間的電壓為0V；為盡量滿足這個要求，應(yīng)用萬用表的直流200mV檔測量，使這個電壓在十幾毫伏以內(nèi)，而不應(yīng)用較大的量程測量。由于實驗箱上操作的空間較小，完成上述操作后應(yīng)盡量避免觸碰RP

，以免影響測量數(shù)據(jù)的準確性效果；在接入直流信號時，應(yīng)先粗調(diào)直流信號源，使其輸出為所需要的數(shù)值，接到電路后應(yīng)進行細調(diào)，也就是說保證輸入到放大電路的輸入信號是我們所需要的數(shù)值。在進行電壓增益計算時，切記輸出電壓為的當前測量值減去靜態(tài)值才是由輸入引起的變化。也就是AVD1=(VO1-VO1Q)/VId注意事項實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!差模電壓增益Aud：指差動放大電路對差模輸入信號的放大倍數(shù)。差模電壓增益越大，放大電路的性能越好。實驗原理共模電壓增益Auc：指差動放大電路共模輸入信號的放大倍數(shù)。共模電壓增益越小，放大電路的性能越好。共模抑制比KCMR：指差模電壓放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)之比，它表明差動放大電路對共模信號的抑制能力?；颍簩嶒?差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!在差分放大電路的實際應(yīng)用中，根據(jù)所放大信號的不同，常采用以下四種連接:雙端輸入、雙端輸出（雙－雙）：雙端輸入、單端輸出（雙－單）：單端輸入、雙端輸出（單－雙）：單端輸入、單端輸出（單－單）：實驗原理實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!靜態(tài)分析當輸入信號為零時：由于IB3<<IB3和IB3：VB3=(R2/（R1+R2))*(12-(-12))-12=－7.84V；而硅三極管的VBE≈0.7，則：

VE3=－7.84－0.7=-8.54V；IC3≈IE3=VE3/RE3=(-8.54+12)/3K=1.15mA;由此可以看出：因為VB3的電壓相對不變，理論計算2022/12/11實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!動態(tài)分析1.雙端輸入、雙端輸出:有兩個輸出端-集電極C1和集電極C2。差模電壓增益共模電壓增益共模抑制比：輸入阻抗：輸出阻抗：理論計算實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!動態(tài)分析3.單端輸入、雙端輸出差模電壓增益：共模電壓增益：共模抑制比：輸入阻抗輸出阻抗：理論計算實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!1.測量靜態(tài)工作點：連接電路：將輸入端短路接地，接通直流電源；連接圖(見下頁)；調(diào)節(jié)電位器使雙端輸出電壓為0V，也就是使VC1=VC2；測量靜態(tài)工作點；實驗操作對地電壓VC1VC2VC3VB1VB2VB3VE1VE2VE3理論計算值/V測量值/V實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!2.測量差模放大倍數(shù)：在一個輸入端接入0.1V電壓信號，在另一輸入端接入-0.1V電壓信號；連接圖(見下頁)；用萬用表測量輸出端電壓：實驗操作測量值計算值估算值輸入信號VC1VC2Vo雙AVD1AVD2AV雙AVD1AVD2AVD雙Vi1=0.1VVi2=-0.1V注：AVD1=（VO1-VO1Q）/（Vi1-Vi2）；VO1Q為V1集電極靜態(tài)電壓；

AVD2=（VO2-VO2Q）/（Vi1-Vi2）；VO2Q為V2集電極靜態(tài)電壓；實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!3.測量共模放大倍數(shù)：將兩輸入端短路接到直流信號源；連接圖(見下頁)；用萬用表測量輸出端電壓：實驗操作測量值計算值共模抑制比輸入信號VC1VC2Vo雙AVC1AVC2AVC雙KCMRVi1=Vi2=0.1VVi1=Vi2=-0.1V注：AVC1=（VO1-VO1Q）/Vi1；VO1Q為V1集電極靜態(tài)電壓；

AVC2=（VO2-VO2Q）/Vi2；VO2Q為V2集電極靜態(tài)電壓；

KCMR=AVD雙/AVC雙，AVD雙為差模放大倍數(shù)，用以上測量數(shù)據(jù)。實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!4.單端輸入電路的測量：在一個輸入端接入0.1V電壓信號，另一端接地；用萬用表測量測量輸出電壓；在一個輸入端接入-0.1V電壓信號，另一端接地；用萬用表測量輸出端電壓：在一個輸入端接入峰峰值為50毫伏，頻率為1KHZ的正弦波交流信號，另一端接地；用示波器測量輸出端電壓波形。實驗操作對地電壓VC1VC2Vo雙AVD1AVD2AV雙Vi=0.1VVi=-0.1VVpp=50mVf=1khz注：AVD1=（VO1-VO1Q）/Vi1；VO1Q為V1集電極靜態(tài)電壓；

AVD2=（VO2-VO2Q）/Vi1；VO2Q為V2集電極靜態(tài)電壓；在輸入交流信號時，測量VC1和VC2之間電壓應(yīng)用示波器的CH1-CH2；實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!連接電路信號發(fā)生器單端輸入交流信號實驗5差動放大電路共25頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!什么是溫度漂移？什么是零點漂移？引起它的主要原因有那些因素？其中最根本的是什么？抑制零點漂