差动放大电路

差动放大电路

实验目的
1、加深对差动放大电路工作原理及特点的理解，了解零点漂移产生的原因与抑制零漂的方式。
2、学习差动放大电路的测试方法。

实验原理简述
差动放大电路在直流放大中零点漂移很小，它常用作多级直流放大电路的前置级，用以放大微弱的直流信号或交流信号。
1、电路特点：

图9-1差动放大电路

图9-1为典型的差动放大电路。放大电路两边对称，两晶体管型号、特性一致，各对应电阻阻值相同，RE为公共的发射极电阻，Rp为调零电位器，因电路两边实际组成时不可能完全对称，因此静态时可能两端直流电压不为零，调RE可使放大电路在输入为零时输出电压也为零。

2、电压放大倍数：

对于差动放大电路来说，两个输入端输入极性相反、幅值相同的输入信号为差模信号，也就是要放大的有用的信号，同时输入一对同极性、同幅值的输入信号为共模信号，如零点漂移、工频电源干扰就是这种信号。
1）对于差模信号，图9-1的单管交流电路及其等效电路如图9-2所示。
而极性相反的两组电压输入到差动放大管两侧，令每侧的放大倍数为A1，则：

即：这种两管差动式放大电路和基本单管电路的放大倍数相同。对于单端输出的放大倍数

将是单管交流放大电路的一半。

a  单管交流电路  b   单管等效电路
图9-2差模输入时差动放大电路工作状态
2）对于共模信号，图9-1的单管交流电路及其等效电路，如图9-3

可见差动放大电路电压放大倍数与对应的单管电路的电压放大倍数相同，共模反馈电路RE仅对共模信号起负反馈作用（RE与AC成反比），对差模信号不产生影响（Ad与RE无关）。

实验器材
1、双路可调直流稳压电源 （0-30V）            一台
2、函数信号发生器  台
3、交流毫伏表                        一台
4、万用表                     一只
5、直流信号源装置              一个
6、实验板    一块
实验内容
本实验电路原理图如图9-4所示：

1、对照实验电路原理图，待检查实验板无误后接上电源，调稳压电源使UCC ＝12V，UEE= -9V。

2、测量静态工作点：

将输入端短路并接地，调节Rp使Uo＝0V，分别测两管对地电位记录于表9-1中。

表  9－1

对地电位	UC1	UC2	UE1	UBE1	UE2	UBE2	UB1 （计算）	UB2 （计算）	备注
测量值									UB=UE +UBE

 

3、测量差模电路电压放大倍数（做法要求见实验数据表格）。

1）在输入端分别加入直流差模信号Uid＝±0.2V（由直流低电压与电位器组成直流小信号电源），测量单端电压Uod1、Uod2 及双端输出电压Uod 。计算其电压放大倍数Ad1、Ad2及Ad。

2）输入低频小信号电压（正弦交流）Ui＝0.3V，f＝100Hz，分别测量单端及双端输出电压。

4、测量共模电压放大倍数

将输入端短接为一端，与地之间加入+0.1V直流为共模信号Uic，测量单端输出电压Uoc1、Uoc2，及双端共模电压Uoc。

5、定性了解温度变化引起的零漂现象：

首先调零，接线及方法同测量静态工作点时调零相同，然后手持已加热的电烙铁置于两管等距的空间同时加热（时间不宜太长）观察单端及双端输出电压变化情况。

思考题
1、在调节电路平衡过程中，若把P点向T2侧滑动时，两管集电极电位如何变化？
2、图9-1中RE的提高受什么限制？如何解决？画出相应的电路图。
3、Ad1与A1有什么区别？

作业
1、整理实验数据并填入表格，计算有关量。
2、由电路估算静态工作点及差模电压放大倍数并与实测值相比较。
3、总结差动放大电路的特点。
注：Ad为双端输出电压放大倍数；Ad1 、Ad2 为单端输出电压放大倍数。