2-2模拟电子技术实验指导书(6)

当差动放大器的射极电阻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

?Uc11?Uo?Rc?Ad Ad= ，单端输出 Ad1=??1?Ui2?UiRB?rbe?(1??)Rp

2?Uc21??Ad ，当输入共模信号时，若为单端输出，则有 Ad2=

?Ui2

?Uc1??RcRc?Ac1=Ac2= ??1?Ui2RERB?rbe?(1??)(Rp?2RE)

2

?U0?0 若为双端输出，在理想情况下 Ac=?Ui

实际上由于元件不可能完全对称，因此Ac也不会绝对等于零。 3．共模抑制比GMRR

为了表征差动放大器对有用信号（差模信号）的放大作用和对共模信号的抑制能力，通常用一个综合指标来衡量，即共模抑制比

AAGMRR=|d| ，或GMRR=20Log|d|(dB)

AcAc差动放大器的输入信号可采用直流信号也可用交流信号。本实验由函数信号发生器提供频率f=1KHZ的正弦信号作为输入信号。 三、实验设备与器件

1．+12V直流电源 3．双踪示波器

2．函数信号发生器 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。 四、实验内容

1．典型差动放大器性能测试

按图5-1连接实验电路，开关K拨向左边构成典型差动放大器。 1）测量静态工作点 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U0，调节调零电位器R0，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

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压URE，记入表5-1

表5-1 测量值 UC1（V） UB1（V） UE1（V） UC2（V） UB2（V） UE2（V） UCZ(V) URE（V） 计算值 IC(mA) IB(mA) 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端构成双端输入方式（注意：此时信号源浮地），调节输信号频率f=1KHZ正弦信号，输出旋钮至零，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5-2中，并观察Ui,Uci,UCZ之间的相位关系及URZ随Ui改变而变化的情况。（如测Ui时因浮地有干扰，可分别测A点，和B点对地间电压，两者之差为Ui）

表5-2 U1 Uc1(V) Uc2(V) Ad1=典型差动放大电路 双端输入 100mV 共模输入 1V 具有恒流源差动放大电路 双端输入 100mV 共模输入 1V Uc1 UiUAd=o UiUAc1=c1 UiUAc=o UiACMRR=|d1| Ac1 3)测量共模电压放大倍数

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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5-2，并观察Ui,Uc1,Uc2之间的相位关系及UPE随Ui变化而改变的情况。 2．具有恒流源的差动放大电路性能测试

将图5-1电路中开关K拨向右边，构成具有恒流源的差动放大电路。重复内容1-2）、1-3）的要求，记入表5-2。 五、实验报告

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。 2．静态工作点和差模电压放大倍数。

3．典型差动放大电路单端输出时的CMRR实测值与理论值比较 4．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。

5．Ui,Uc1和UC2之间的相位关系。

6．根据实验结果，总结电阻RE和恒流源的作用。 六、预习要求

1．根据实验电路参数，估算典型差动放大器和具有恒流源的差动放大器的静态

工作点及差模电压放大倍数（取β1=β2=100）。

2．量静态工作点时，放大器输入端A、B与地应如何连接？

3．验中怎样获得双端和单端输入差模信号？怎样获得共模信号？画出A、B端与信号源之间的连接图。

4．怎样进行静态调零点？用什么仪表测U0？ 5．怎样用交流毫伏表测双端输出电压U0？

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实验六、集成运算放大器的基本应用（I）模拟运算电路

一、实验目的

1．研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。

2．了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理

集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

基本运算电路

1．反相比例运算电路

电路如图6-1所示。对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为

U0??

RFUi R1 图6-1 反相比例运算电路

为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1//RF。

2．反相加法电路

RR电路如图6-2所示，输出电压与输入电压之间的关系为U0??(FUi2?FUi2)

R1R2R3=R1||R2||RF

3．同相比例运算电路

图6-3（a）是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为

RU0?(1?F)Ui R2=R1||RF

R1

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当R1→时，U0=Ui，即得到如图6-3（b）所示的电压跟随器。图中R2=RF，用以

图6-2 反相加法运算电路

减小漂移和起保护作用。一般RF取10K，RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

图6-3 （a）同相比例电路 4．差动放大电路（减法器）

图6-3 (b)电压跟随器

对于图6-4所示的减法运算电路，当R1=R2，R3=R4时，有如下关系式

RU0?F(Ui2?Ui2)

R1

图6-4 减法运算电路

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