实验三 直流差动放大电路

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实验三 直流差动放大电路

2024-06-08 13:41| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录 一、实验目的二、实验仪器三、预习要求四、实验内容及步骤1.测量静态工作点,2.测量差模电压放大倍数。3.测量共模电压放大倍数。 五、实验报告六、仿真图

一、实验目的 l.熟悉差动放大电路工作原理。 2.掌握差动放大电路的基本测试方法。 二、实验仪器 1.双踪示波器 2.数字万用表 3.信号源 三、预习要求 1.计算图5.1的静态工作点(设rbc=3K,β=100)及电压放大倍数。 2.在图5.1基础上画出单端输入和共模输入的电路。

差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路,由典型的工作点稳定电路演变而来。为进一步减小零点漂移问题而使用了对称晶体管电路,以牺牲一个晶体管放大倍数为代价获取了低温飘的效果。它还具有良好的低频特性,可以放大变化缓慢的信号,由于不存在电容,可以不失真的放大各类非正弦信号如方波、三角波等等。差分放大电路有四种接法:双端输入单端输出、双端输入双端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。 由于差分电路分析一般基于理想化(不考虑元件参数不对称),因而很难作出完全分析。为了进一步抑制温飘,提高共模抑制比,实验所用电路使用V3组成的恒流源电路来代替一般电路中的Re,它的等效电阻极大,从而在低电压下实现了很高的温漂抑制和共模抑制比。为了达到参数对称,因而提供了RP1来进行调节,称之为调零电位器。实际分析时,如认为恒流源内阻无穷大,那么共模放大倍数AC=0。分析其双端输入双端输出差模交流等效电路,分析时认为参数完全对称: 设 在这里插入图片描述,因此有公式如下: 在这里插入图片描述 差模放大倍数 在这里插入图片描述

同理分析双端输入单端输出有: 在这里插入图片描述

单端输入时:其、由输出端是单端或是双端决定,与输入端无关。其输出必须考虑共模放大倍数: 在这里插入图片描述

无论何种输入输出方式,输入电阻不变:在这里插入图片描述

四、实验内容及步骤

实验电路如图5.1所示

在这里插入图片描述

图5.1 差动放大原理图

图5.1有错误,两个510欧的电阻R对实验没有意义,应去掉。

1.测量静态工作点,

(1)调零 将输入端短路并接地,接通直流电源,调节电位器RPl使双端输出电压V0=0。 (2)测量静态工作点测量V1、V2、V3各极对地电压填入表5.1中

表5.1

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2.测量差模电压放大倍数。

在输入端加入直流电压信号Vid=土0.1V按表5.2要求测量并记录,由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。注意:先将DC信号源OUTl和OUT2分别接入Vi1,和Vi2端,然后调节DC信号源,使其输出为+0.1V和-0.1V。

3.测量共模电压放大倍数。

将输入端b1、b2短接,接到信号源的输入端,信号源另一端接地。DC信号分先后接OUTl和OUT2,分别测量并填入表5.2。由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。进一步算出共模抑制比CMRR= 在这里插入图片描述

表5.2

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4.在实验板上组成单端输入的差放电路进行下列实验。 (1)在图1中将b2接地,组成单端输入差动放大器,从b1端输入直流信号V=±0.1V,测量单端及双端 输出,填表5.3记录电压值。计算单端输入时的单端及双端输出的电压放大倍数。并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进行比较。 (2)从b1端加入正弦交流信号Vi=0.05V,f=1000Hz分别测量、记录单端及双端输出电压,填入表5.3计算单端及双端的差模放大倍数。 (注意:输入交流信号时,用示波器监视υC1、υC2波形,若有失真现象时,可减小输入电压值,使υC1、υC2都不失真为止)

表5.3

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五、实验报告 1.根据实测数据计算图5.1电路的静态工作点,与预习计算结果相比较。 2.整理实验数据,计算各种接法的Ad,并与理论计算值相比较。 3.计算实验步骤3中AC和CMRR值。 4.总结差放电路的性能和特点。

实验电路所用三极管均为9013,放大倍数β一般在150-200之间,所以基极电流很小,对电路影响可忽略不计。设β=150,由此估算静态工作点和放大倍数:在这里插入图片描述在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述在这里插入图片描述, 理论计算结果与实际比较基本相符

4.总结差放电路的性能和特点。 可以放大直流信号.输入阻抗高.可以引入深度负反馈.输入信号可以悬浮.

六、仿真图

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