实验三 差动放大器 图3-1 差动放大器实验电路
实验目的 加深对差动放大器性能及特点的理解 学习差动放大电路的设计方法和调试方法。 学习差动放大器主要性能指标的测试方法
实验设备与器件 1、±12V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 6、晶体三极管3DG6×3,要求T1、T2管特性参数一致。(或9011×3)。 电阻器、电容器若干。
设计技术指标 差模电压增益:|Avd|=16.5 共模抑制比: KCMR>33
已知条件 信号源内阻 Rb=10KΩ 负载电阻 RL=∞ 电位器滑动端在中点,Rp=100Ω 电源电压 VCC=+12V VEE=-12V
设计要求 (1)根据设计要求,确定电路方案,设计并选取放大电路的各元件参数。 (2)静态测试,调零和消除自激振荡。 3)测量放大电路的主要性能指标:差模电压增益Avd、共模电压增益Avc,差模输入电阻Rid,并与理论计算值进行比较。
参考电路 参考图3-1,根据设计技术指标要求计算电路元件参数,选择元器件,搭接组装电路。
实验内容 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
1、测量静态工作点 按图3-1连接实验电路,开关K拨向左边构成典型差动放大器。 ①调节放大器零点 信号源不接入。将放大器输入端A、B与地短接,接通±12V直流电源,用直流电压表测量输出电压UO,调节调零电位器RP,使UO=0。 调节要仔细,力求准确。 ②测量静态工作点 零点调好以后,用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻RE两端电压URE,记入表3-1。 表3-1 测量值 UC1(V) UB1(V) UE1(V) UC2(V) UB2(V) UE2(V) URE(V) 计算值 IC(mA) IB(mA) UCE(V)
2、测量差模电压放大倍数 断开直流电源,将函数信号发生器的输出端接放大器输入A端,地端接放大器输入B端构成单端输入方式,调节输入信号为频率f=1KHz的正弦信号,并使输出旋钮旋至零, 用示波器监视输出端(集电极C1或C2与地之间)。 接通±12V直流电源,逐渐增大输入电压Ui(约100mV),在输出波形无失真的情况下,用交流毫伏表测 Ui,UC1,UC2,记入表3-2中,并观察ui,uC1,uC2之间的相位关系及URE随Ui改变而变化的情况。
3、测量共模电压放大倍数 将放大器A、B短接,信号源接A端与地之间,构成共模输入方式, 调节输入信号f=1kHz,Ui=1V,在输出电压无失真的情况下,测量UC1, UC2之值记入表3-2,并观察ui, uC1, uC2之间的相位关系及URE随Ui改变而变化的情况。
3、测量共模电压放大倍数 表3-2 典型差动放大电路 具有恒流源差动放大电路 单端输入 共模输入 Ui 100mV 1V UC1(V) 典型差动放大电路 具有恒流源差动放大电路 单端输入 共模输入 Ui 100mV 1V UC1(V) UC2(V) / CMRR =││
仿真波形
实验总结 1、 整理实验数据,列表比较实验结果和理论估算值,分析误差原因。 1) 静态工作点和差模电压放大倍数。 1) 静态工作点和差模电压放大倍数。 2) 典型差动放大电路单端输出时的CMRR实测值与理论值比较 3) 典型差动放大电路单端输出时CMRR的实测值与具有恒流源的差动放大器CMRR实测值比较。 2、 比较ui,uC1和uC2之间的相位关系。 3、 根据实验结果,总结电阻RE和恒流源的作用。 4、 总结电路设计时应注意的问题及进行设计性实验的体会。