实验十二

1. 上海科学技术职业学院 实验十二 差分放大器的仿真实验 1.实验目的 2.实验原理 3.实验内容 4.思考题

2. 上海科学技术职业学院 返回 实验目的 1.加深理解差分放大器的性能与特点。 2.掌握差分放大器性能的测试方法。

3. 上海科学技术职业学院 返回 实验原理 1.差模电压放大倍数Aud 差模电压是指大小相等、极性相反的二个信号；将 差模电压分别加到差分放大器的二个输入端，即称为差 模输入信号。在此电压的作用下，差分放大器二管的集 电极将产生大小相等、极性相反的增量电流，在二个相 等的集电极负载电阻上将产生大小相等、极性相反的变 化电压；以这二端作为放大器的输出端，即可获得双端 差模电压输出；以其中任一端作为放大器的输出端，则 可获得单端差模电压输出。显然，双端输出电压值是单 端输出电压值的二倍。我们把双端差模输出电压与差模 输入电压之比称为双端差模电压放大倍数。 Aud=Uod / Uid

4. 上海科学技术职业学院 返回 2.共模电压放大倍数Auc 共模电压是指大小相等、极性相同的信号同时加到差分 放大器的二个输入端，即称为共模输入信号。由于差分放 大器的二管电路基本对称，二集电极电压的变化也基本相 同，以这二端作为放大器的输出端，即可获得双端共模 压输出；以其中任一端作为放大器的输出端，则可获得单 端共模电压输出。理想的差分放大器双端共模电压输出应 接近0，而单端共模电压输出却足够大。我们把双端共模 输出电压与共模输入电压之比称为双端共模电压放大倍 数： Auc=Voc/Vic 显然双端输出时共模电压放大倍数也应接近0，而单端 输出时的共模电压放大倍数也将较大，具体数值与实际电 路中公共发射极电阻REE的取值有关。

5. 上海科学技术职业学院 返回 3.模抑制比KCMR 通常，共模抑制比是指差分放大器差模电压 放大倍数与共模电压放大倍数的比值，即： KCMR =Aud/Auc 它是衡量差分放大器性能的重要指标。对于 理想的差分放大器，双端输出时的共模抑制比 接近∞。

6. 上海科学技术职业学院 返回 实验内容 1. 在EWB上组建如图11-1所示的差分放大器电路图。

7. 上海科学技术职业学院 返回 • 2.测量所组建电路的静态工作点。 • 使电路显示节点标志：单击菜单“Circuit”中的“Schematic Options”，选定“Show Notes”；所组建的电路将会显示节点标志。 • 直流工作点分析：单击菜单“Analysis”中的“DC Operating Point”，分析结果将自动显示在“Analysis Graphs”窗口中；请按晶体管序号及管脚为对象记录数据，倘若二晶体管C极电压不等，可调节电位器使之基本相等。 • 使电路取消节点标志。

8. 上海科学技术职业学院 返回 3.差模电压放大倍数的测量 测量差模电压放大倍数的方法很多，从指示器件库中选 取电压表（设置成交流工作状态）直接跨接与RL的两 端，即可测得双端输出电压有效值。将此值于输入信号 有效值相比，即可得双端输出差模电压放大倍数。也可 用示波器分别测量输入信号和单端输出信号的峰值或峰 峰值，再相比而求得。 • 将50mV（有效值）1KHZ的正弦信号源二端接到差分放大器的二个输入端上，测量双端输出时差模电压放大倍数与单端输出时差模电压放大倍数。 • 将图12-1中负载电阻RL从20K改为10K，重复上述测量。 • 将差分放大器的任一输入端接地，另一端输入50mV（有效值）1KHZ的正弦信号，测量双端输出时差模电压放大倍数与单端输出时差模电压放大倍数。 • 仍将图12-1中负载电阻RL从10K 改为20K，重复上述测量。 以上测量数据经合理运算后填入下表：

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10. 上海科学技术职业学院 返回 • 4.共模电压放大倍数Auc的测量及共模抑制比KCMR的计算 • 将正弦信号源一端接地，并将其参数设置成1V（有效值）和1KHZ。另一端同时加到差分放大器的二个输入端上，测量双端输出时的共模电压放大倍数与单端输出时共模电压放大倍数Auc。 • 计算出双端输出时的共模抑制比KCMR（双） 和单端输出时的共模抑制比KCMR（单）。

11. 上海科学技术职业学院 返回 思考题 1.根据实验内容3的测量结果，你能得到怎样的结论？ 2.差分放大器对共模信号电压有较强的抑制能力，试问差分放大器应在何种工作状态下才能具备此种功能？这种功能在实际放大电路中有什麽意义？

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