华南农业大学实验报告
专业班次 18电子 组别
题 目 差动放大电路 姓名(学号) 日期 19.11
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一、实验目的
1、熟悉差动放大器工作原理
2、掌握差动放大器动态指标的测试方法
二、实验设备
双踪示波器 一台 数字万用表 一台 信号源 一台
三、注意事项
1.接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。信号源的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线.
2.实验涉及多个三极管,接线数目较多,接线过程应注意先接好其中一个,再接另一个,防止因线多而接线错误。 3.接上负载以后再调整输入Vi,确保输入为15mV;电压表的量程要适当选择。
4.在单端输入的时候,要注意输入交流信号时,用示波器监视VC1、VC2波形,若有失真现象,可减小输入电压值,使得VC1、VC2都不失真为止。
5.计算单端输出Ad和Ac时,单端输出电压要减去静态工作点电压。
四、实验原理及计算
差动放大电路原理图
1. 在测量静态工作点时应将信号源短接,然后用数字万用表测量各工作点的电压
2. 测量差模电压放大倍数:在输入端加入电流Vid=+15mV,-15mV,直流电压信号自取模拟试验箱的
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+5~-5V的直流可调信号,然后用数字万用表测出所需电压值
3. 测量共模电压放大倍数:将输入端 Vi1,Vi2短接,先后输入+15mV和-15mV的信号,分别进行测
量
4. 单端输入的差动放大电路:将Vi2接地,从Vi1端输入直流信号,Vi=+-30mV,测量出单端输出
由原理图可以得出下面静态值:
根据书本上的理论知识可以有一下结论与小信号模型电路图(非本原理图)
双端输出:Ad?V011 单端输出:Ad1?Ad Ad2??Ad Vi22Vi1?Vi2 2差模输入:Vid?Vi1?Vi2 共模输入:Vic?共模抑制比:KCMR?|AUd| AUc
五、实验仿真
1、调零及测量静态工作点
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2、测量差模电压放大倍数
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3、测量共模电压放大倍数
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4、单端输入的差动放大电路实验
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六、实验关键问题
1.进行实验前,要对差分放大电路进行预习,了解各种参数的推导过程及原理。
2.实验的测试项目比较多,在进行完每一个试验后,要尽量考量接线问题,能不改动的尽量不改动。 3.在做各个模型的实验的时候应该开始考虑好对应的输入与接法. 4.实验中需要读取的数据比较多,因为要注意要分清各个数据,避免弄混.
七:实验记录.
表一:静态工作点
对地电压 测量值 VC1 3.35V VC2 3.35V VC3 -0.75V VB1 -3.45mV VB2 -3.39mV VB3 -6.07V VE1 -0.6.3V VE2 -0.63V VE3 -6.73V 表二:差模电压放大倍数及共模电压放大倍数的测量
测量及计算值 、 输入信号Vi +15mV -15mV 差模输入 共模输入 共模抑制比 测量值(V) Vc1 2.37 Vc2 4.33 Vo双 -1.96 计算值 Ad1 -32.67 Ad2 32.67 Ad双 -65.3 测量值(V) Vc1 3.33 3.34 Vc2 3.33 3.34 Vo双 0V 0V 计算值 Ac1 -1.33 0.67 Ac2 -1.33 0.67 Ac双 0 0 计算值 Kcmr ∞ ∞ 表三:单端输入
输入信号 \\ 测量及计算 直流+30mV 直流-30mV 电压值 VC1 (V) 2.38 4.40 VC2(V) 4.41 2.39 VO(V) -2.03 2.03 Ad1 -32.33 35.0 放大倍数Av Ad2 35.6 -32.0 Ad双 -67.67 67.67 正弦信号(50mV,1KHZ)
1.704 1.694 -34.08 -33.88 成绩: 教师: 日期: 华南农业大学实验报告
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八:实验数据分析
实验1:在调零时,一定要将V0调至为零,且后面不能再动,否则将会对后面的测量以及计算造成很大的偏差 ,在调为零后仍存在一定的误差,可能的原因是在用万用表的时候读数不稳定。
实验2:实验数据与仿真值误差不大,且与计算值的误差也在可控范围内,存在的误差可能是认为读数的误差,还有在调零时V0没有完全变为零
实验3:仿真值与实际的实验值误差不大,属于可允许范围内,造成误差的原因基本上与上面一样。
九:课后习题
1:根据实测数据计算图4-1电路的静态工作点:
VCC-Vc1=IC*Rc
IC=0.865mA
IB=IC/β=8.65μA VCE=VC1-VE1=3.98(V)
2.整理实验数据,计算各种接法的Ad
差模电路:(Vi=30mV) 根据表二与表一数据得: 双端输入双端输出:Ad=V0/Vi=-65.3
双端输入单端输出 Ad1=(Vdc1-Vac1)/Vi=-32.67 双端输入单端输出 Ad2=(Vdc2-Vac2)/Vi=32.67
(Vdc 表示加信号源后测出来的电压,Vac表示静态条件下测出来的电压) 根据表一与表三数据得:
单端输入双端输出:Ad=VO/Vi=-67.67
单端输入单端输出:Ad1=(Vdc1-Vac1)/Vi =-32.33 单端输入单端输出:Ad2=(Vdc2-Vac2)/Vi =35.6
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Vi=-30mV时:
单端输入双端输出:Ad=VO/Vi=67.67
单端输入单端输出:Ad1=(Vdc1-Vac1)/Vi =35.0 单端输入单端输出:Ad2=(Vdc2-Vac2)/Vi =-32.0 Vi为正弦信号有效值=50mV时:
单端输入单端输出:Ad1=(Vdc1-Vac1)/Vi =-34.08 单端输入单端输出:Ad2=(Vdc2-Vac2)/Vi =-33.88
3.计算实验步骤3中Ac和Kcmr值
在共模电路中根据表二数据得:
Vi=15mV时 Ac=V0/Vi=0
Ac1=(Vdc1-Vac1)/Vi =-1.33 Ac2=(Vdc2-Vac2)/Vi =-1.33 Kcmr=Ad/Ac=∞
Vi=-15mV时 Ac=V0/Vi=0
Ac1=(Vdc1-Vac1)/Vi =0.67 Ac2=(Vdc2-Vac2)/Vi =0.67 Kcmr=Ad/Ac=∞
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4.总结差动放大电路的性能和特点
差动放大电路具有高阻值的动态输出电阻因而电路具有稳定的直流偏置能力和很强的抑制共模
信号的能力,差模信号能力强,而且能有效的减小输出电阻,输出电阻越小其负载能力越强
十:实验小结
1:在别的同学计算数值的时候发现,如果调零的时候V0不尽可能为零,那么后面计算的时候将会出现很大误差,所以在实验的时候不能图快,要认真走好每一步。
2:通过了本次实验,对差动放大电路有了更进一步的熟悉,将理论与实验相结合更容易理解 3:在算单端增益的时候,输出电压要减去静态工作时的电压,否则将会出错
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