差分放大器
实验四 差分放大器实验
实验电路图
图1-1 差分放大器
(1)基本原理
差分放大器是一种特殊的直接耦合放大器,它能有效的抑制零点漂移;它的基本性能是放大差模信号,抑制共模信号;常用共模抑制比来表征差分放大器对共模信号的抑制能力;稳流电阻的增加可以提高共模抑制比;但稳流电阻不能太大,因此采用恒流源取代稳流电阻,从而进一步的提高共模抑制比。
差分放大器要求电路两边的元器件完全对称,即两管型号相同、特性相同及各对应电阻值相等。但实际中总是存在元器件不匹配的情况,从而产生失调漂移。为了消除失调漂移,实验电路采用了发射极调零电路来调节电路的对称性;同时由于调零电路引入了负反馈,所以电路得以以牺牲增益为代价获得了线性范围的扩展。
差分放大器的有双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入单端输出、单端输入双端输出四种连接方式;实验电路采用单端输入单端输出的连接方式。
(2)静态工作点的调整
实验电路通过调节电位器Rp使两个三极管的集电极电压相等来调节电路的对称性,完成电路的调零。
(3)静态工作点的测量
静态工作点的测量就是测出三极管各电极对地直流电压VBQ、VEQ、VCQ,从而计算得到VCEQ
和
VBEQ。而测量直流电流时,通常采用间接测量法测量,即通过直流电压来换算得到直流电流。这样即可以避免更动电路,同时操作也简单。
VCEQVCQVEQ VBEQVBQVEQ IEQVEQRe ICQ(VCCVCQ)RC
(4)电压放大倍数的测量
差分放大器有差模和共模两种工作模式,因此电压放大倍数有差模电压放大倍数和共模电压放大倍数两种。
在差模工作模式下,差模输出端Uod1是反相输出端,Uod2是同相输出端,则差模电压放大倍数为:
AudAud1Aud2 Aud1Uod1Uod2Aud2 UiUi
在共模工作模式下,共模输出端Uoc1、Uoc2均为反相输出端,则共模电压放大倍数为:
AucAuc1Auc2 Auc1
电路的共模抑制比KCMR为: Uoc1Uoc2Auc2 UiUi
KCMR
AudA 或 KCMR20lguddB AcdAcd