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山东大学模电实验二作业二：差动放大器概论

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作业二
2 差动放大电路
电路结构对称，在理想的情况下，相对输出电压不变，从而抑制了零点漂移。
2.理论基础
学习差动放大器的基本分析计算方法。无特别指明情况下，所有晶体管 ，
2.1基本电路（长尾电路）
差动放大电路一旦构成，就具备了特定的交直流特性。
2.1.1直流特性分析
合适的直流工作点是进行交流分析的前提。

分析内容：BQCQCEQCQIIUU、、或
直流分析仿真实验数据表（单入单出，接入RL）
直流分析

(1)ARRUUIBEEEBQ59.5)1(234
(2)AIIBQCQm56.0
(3)CCLCCURRRU11 LRRR||11
VRIRIUUUEQCQEECCCEQ42)(31
（4）VRIUUCCQCCCQ2.3

内容
BQ
I

CQ
I

CEQ
U

CQ
U

分析数据 5.59uA 0.56mA 4V 3.2V
仿真数据 5.16uA 0.55mA 3.916V 3.236V
实验数据

100
1berk。
2.1.2交流特性分析
分析内容：差模

单入双出 差模

167)||2/(41RrRRUUA
beLid
od

ud

67idodidIIA
167udusAA
KRrIURbeididid4)(2
4
`

k221odRRR
VRIUULCQom73.322opp

单入双出 共模
0iucuscAAA

KRRRbe1011]2)1(r[2143ic

uiusioopp
AAARRU、、、、、
uiusioopp
AAARRU、、、、、
KRRR2021oc

单入单出 差模
125)(2)||(411RrRRUUAA
beLid
od

usud

KRrIURbeididid4)(2
4

KRR10
1oc

50odidudidodidRRAIIA

VRIUULCQom6.522opp
单入单出 共模
247.0)1(2)||(341RRrRRAA
be
L

usuc

KRRRbe1011]2)1(r[
2

1

43ic

KRR10
1oc

25odidudidodidRRAIIA
共模拟制比CMRK
506ucudCMRAAK
首先，接入负载 和信号源，然后，进行如下分析计算 附：1.直流参数分析方法（公式）
分析数据（分析右图数据填入下表）单入双出 2. 交流参数分析方法（公式）

内容
分析数据 -167 4KΩ 20KΩ
仿真数据 -167 4KΩ 19.98KΩ
实验数据

内容
分析数据 0 1.01MΩ 20KΩ
仿真数据 0 1.68MΩ 20KΩ
实验数据

CMR
K
+

分析数据（分析右图数据填入下表）单入单出

内容
分析数据 -125 4KΩ 10KΩ
仿真数据 -125 4KΩ 10KΩ
实验数据

内容

ud
A
idRod
R

uc
A
ic
R

oc
R

ud
A
idRod
R

uc
A
icRoc
R

L
R
分析数据 -0.247 1.01MΩ 10KΩ
仿真数据 -0.247 1.68MΩ 10KΩ
实验数据

CMR
K
506

用上述分析方法和内容分析下面电路（分别连接正确连接负载和输入信号，构成完整电路）
2.2具有平衡电位器的差动放大电路


直流分析
ARRRUUIBEEEBQ58.52/)1(2634

mAIIBQCQ56.0

CCLCC
URRRU

1
1
LRRR||11

VRIRIUUUEQCQEECCCEQ42)(31
VRIUUCCQCCCQ2.3

内容
BQ
I

CQ
I

CEQ
U

CQ
U

分析数据 5.58uA 0.56mA 4V 3.2V
仿真数据 5.57uA 0.58mA 3.85V 3.1V
实验数据
单入双出 差模
6.472/)||2/(641RRrRRUUA
beLid
od

ud

67idodidIIA
6.47udusAA
KRRrIURbeididid142/264）（

k2021odRRR
VRIUULCQom73.322opp
单入双出 共模
0iucuscAAA

KRRRRbe5.1013]2/12)1(r[21643ic）（
KRRR20
21oc

VRIUULCQom73.322opp
单入单出 差模
7.35)2/(2)||(6411RRrRRUUAA
beLid
od

usud

KRRrIURbeididid14)2/(2
64

KRR10
1oc

50odidudidodidRRAIIA

VRIUULCQom6.522opp

单入单出 共模
247.0)2/)(1(2)||(6341RRRrRRAA
be
L

usuc

KRRRRbe5.1013]2/12)1(r[21643ic）（

KRR10
1oc

50odidudidodidRRAIIA
VRIUULCQom6.522opp
143ucudCMRAAK
分析数据（分析右图数据填入下表）单入双出
内容
分析数据 -47.6 14KΩ 20KΩ
仿真数据 -47.3 14KΩ 19.99K
实验数据
内容
分析数据 0 1.01MΩ 20KΩ
仿真数据 0 1.67MΩ 20KΩ
实验数据

CMR
K
+

分析数据（分析右图数据填入下表）单入单出

内容
分析数据 -35.7 14KΩ 10KΩ
仿真数据 -35.6 14KΩ 10KΩ
实验数据

内容
分析数据 -0.247 1.01MΩ 10KΩ
仿真数据 -0.25 1.61MΩ 10KΩ

ud
A
idRod
R

uc
A
ic
R

oc
R

ud
A
idRod
R

uc
A
icRoc
R
实验数据
CMR
K
143

2.3恒流源偏置的差动放大电路1（忽略恒流源内阻）

恒流源分析
KR5' VU0' mARRUUIEE1)1())('(76
直流分析
AIICQm5.02/

AIICQBQ5

CCLCC
URRRU

1
1
LRRR||11

VRIUUUCQECCCEQ2.4)(1
VRIUUCCQCCCQ5.3
内容
BQ
I

CQ
I

CEQ
U

CQ
U

分析数据 5uA 0.5mA 4.2V 3.5V
仿真数据 4.607uA 0.487mA 4.281V 3.563V
实验数据
单入双出 差模
167)||2/(41RrRRUUA
beLid
od

ud

67idodidIIA
167udusAA
KRrIURbeididid4)(2
4

k221odRRR
VRIUULCQom73.322opp
单入双出 共模
0iucuscAAA

icR
KRRR2021oc

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模电模块二放大电路ppt课件

模电模块二放大电路ppt课件

8
(5) 耦合电容C1、C2 。起“隔直通交”的作用，它把信号源与放大电路之间， 放大电路与负载之间的直流隔开，在图2.1所示电路中，使C1左边，C2右边只有 交流而无直流，中间部分为交直流共存。耦合电容一般多采用电解电容器。在使 用时，应注意它的极性与加在它两端的工作电压极性相一致，正极接高电位，负 极接低电位。
为使放大器能对输入信号进行不失真地放大，必须设置合适的静态工作点。
2.放大原理 由于三极管具有较强的电流放大作用，可使iB（IBQ+ib）控制iC（ βiB =ICQ+ic）
作更大的变化。只要电路参数选择合适，输出电压uo比输入电压ui要大得多，从 而实现电压放大作用。
17
模块二 测量分析半导体三极管
放大电路的非线性失真问题
因工作点不合适或者信号太大使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线上 的线性范围，从而引起非线性失真。
（1 ）“Q”过低引起截止失真
iB
iB
iC
iC 交流负载线
ib
O
t
O O
t
Q uBE/V O uBE/V
ui
ic
tO O
t
Q点过低时，输出信号出现顶部失真称为截止失真。
不发生截止失真的条件：IBQ > Ibm 。
27
模块二 测量分析半导体三极管
【例】 共射电路中， =8 0，UBEQ=0.7V，求： (1)静态工作点； (2)画出微变等效电路； (3)计算Au、Ri、Ro。
+VCC
RB
C1
510 +
k
+
ui
RC 3k
12 V C2
+
V
+
实验四差动放大器

实验四差动放大器


④
3．测量共模抑制比CMRR 2．测量差模放大倍数Ad
①
+
① +
rs
uO VT1
RP
VT2
ui1
ui
+ ②
②
-
ui2
rs RE
1．静态工作点 的调试与测量
测量值
-VEE
Ic1 Ic2
UC1
UC2
UE1
UE2
UE
URE
差动放大器实验电路
三、实验原理及内容（续）
RC1 RB1 RC2
+VCC
RB2
RL ③ ④
-0.1
0.1
0.2
CMRR=|Ad /AC|
四、注意事项

1.接线、改接线路和拆线时关闭电源
2.测量时注意万用表的正确使用。
The END
双端输入单端输出差模放大倍数实物连线
3．测量共模抑制比CMRR
Ui/V Uo Ac -0.1 0.1 0.2
+
① +
rs
uO VT1
RP
VT2
ui1
ui
-
+ ②
ui2
rs RE
CMRR=|Ad /AC|
2．测量差模放大倍数Ad
Ui/V Uo Ad ±0.1 ±0.2 ±0.3 ±0.4 ±0.5 ±1
-VEE差动放大器实验Fra bibliotek路URE/V
1.测量静态工作点实物连线
调零后，将 测量值记录
Ic1 Ic2
测量值
UC1 UC2 UE1 UE2 UE URE
到表中，并
与理论计算 值相比较。
RW
ui
模电实验四 差动放大电路实验

模电实验四 差动放大电路实验

测量值理论值差动放大器静态工作点调结旋钮测量电路电压放大倍数双端输入双端输出电压放大倍数aduid101vuid201v时测出u
实验六 差动放大电路实验
(实验表格见实验指导书P13)
1．实验目的 进一步了解恒流源差动放大电路 的特点，深入掌握电路参数的测量方法。 2．实验电路
电路原理图
实际连接电路
3．实验内容及步骤
⑴ 调零，测量静态值
调结旋钮
用万用表直流电压档测试静态工 作点，调节RP使 UC1=UC2（调零）。
表1 差动放大器静态工作点
测量值 理论值
UC1/ UC2
UE1/ UE2
UB1/ UB2
UC1/ UC2
UE1/ UE2
UB1/ UB2
⑵ 测量电路电压放大倍数 ①双端输入双端输出电压放大倍数Ad Uid1=+0.1V，Uid2= -0.1V时，测出U。，计算 Ad值。 ②单端输入双端输出电压放大倍数Ad Uid1=+0.2V，测出U。，计算Ad值。 ③共模输入输出电压放大倍数Ac Uic=+0.5V， 测出U。，计算Ac值。 注意： 交流输入信号的加入方法。 加入交流信号后，先用示波器观察输入输出波形， 确定正常放大后，再用毫伏表测量。
差动放大电路输出波形
uo2
uo1
uo1
uo2
④观察差模输入状态下（输入交流信号） Ui1与Uod1、Uod2的相位关系。 ⑤计算共模抑制比KCMR=Ad/Ac。
4 实验报告要求
准备报告： 必须算出静态理论值。 总结报告： 根据实验结果，总结并回答： （1）单端输入与双端输入方式对输出来说有无差 异？ （2） Uod1、Uod2与Ui1的具有怎样相位关系？ （3）双端输出形式的差放电路，共模抑制比具有 怎样的特点？
差动放大电路的测试

差动放大电路的测试

差动放大电路的测试
一、实训任务
差动放大电路的测试
1、绘制差动放大电路
2、测试差动放大电路的静态工作点、差模电压放大倍数、输入电阻和输出电阻
二、实训电路原理
差动放大器的基本结构。

它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。

当1和2相连接时，构成典型的差动放大器。

调零电位器Rp用来调节V1 V2管的静态工作点，使得输入信号Vi=0，双端输出电压Vo=0.Re为两管共用的发射极电阻，它对差模信号无反馈作用，因而不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的反馈作用，故可以有效的抑制零点漂移，稳定静态工作点。

当1和3相连时，构成具有恒流源的差动放大器。

它用晶体管恒流源代替发射极电阻Re，可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。

1、静态工作点的估算
典型电路 Ie≈(｜Uee｜-Ube)/Re 认为Ube=Ub2≈0
Ic1=Ic2=Ie/2
恒流源电路 Ic3≈Ie3≈[(R2/R1+R2)(Ucc+Uee)-Ube]/Re3
Ic1=Ic2=Ic3/2
2、差模电压放大倍数
当差动放大器的射级电阻Re足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数Ad由输出端方式决定，而与输入方式无关。

双端输出:Re=∽,Rp在中心位置时，Ad=△Uo/△Ui
三、实训电路原理图及主要参数分析：
差动放大器电路原理图
输出波形图测量静态工作点
测量差模电压倍数
四、总结
通过Multisim软件对差分放大电路的分析与仿真得出以下结论：
1）、差分放大电路能够有效地抑制直接耦合放大电路中的零点漂移现象；2）、差分放大电路能够放大差模信号。