实验4-1 验证性实验——基本差动放大电路实验

1. 静态工作点的测试

按照下图连接电路，检查无误后将A, B两端短接，接通电源12 V，分别测量三极管各极对地的电压值，推算静态电流，记入下表，并与仿真结果，估算结果进行比较，得出结论

	UC1/VU_{C1}/VUC1/V	UC2/VU_{C2}/VUC2/V	UE/VU_{E}/VUE/V	UB1/VU_{B1}/VUB1/V	UB2/VU_{B2}/VUB2/V	IC/mAI_{C}/mAIC/mA	IB/μAI_{B}/\mu AIB/μA	IEE/mAI_{EE}/mAIEE/mA
仿真值	6.41	6.41	-0.723	-0.048	-0.048	0.559	-4.8	1.13
估算值	6.46	6.46	-0.8	-0.1	-0.1	0.554	5.54	1.12
测量值	6.4151	6.4232	-0.6241	-0.2177	-0.0216	0.03615	-0.13	0.0723

估算值均以β=100，rbb′=300,UBE(on)=0.7\beta = 100， r_{bb'} = 300, U_{BE(on)} = 0.7β=100，rbb′=300,UBE(on)=0.7计算

仿真如下**（仿真可以保证两个三极管的β\betaβ值相等为278,所以没有使用调零电阻RpR_pRp）**：

实际测量如下：

调节滑动变阻器使得两个三极管的集电极电压大致相等

测量发射极电位：

测量基极电位：

2. 差模放大倍数的分析

关闭电源，将放大器B端接地，在A端加入Uim=50mV,f=1kHzU_{im} = 50mV, f = 1 kHzUim=50mV,f=1kHz的正弦输入信号，检查无误后接通电源，测量此时的UA=Ui1U_A = U_{i1}UA=Ui1 和 UB=Ui2U_B = U_{i2}UB=Ui2

用示波器和毫伏表测量输出端的不失真输出电压幅值

注意输入，输出信号间的相位关系，将结果记入下表，计算电路双端输出和单端输出情况下的差模放大倍数，并与估算结果，仿真结果进行比较

	Ui1/VU_{i1}/VUi1/V	Uid/VU_{id}/VUid/V	Uo1/VU_{o1}/VUo1/V	Uo2/VU_{o2}/VUo2/V	Uod/VU_{od}/VUod/V	Aud1A_{ud1}Aud1	Aud2A_{ud2}Aud2	AudA_{ud}Aud	波形
估算值	0.05	0.05	1.69	1.69	3.38	-33.8	33.8	-67.6	正弦
仿真值	0.05	0.05	1.89	1.87	3.76	-37.8	37.8	75.6	正弦
实测值	0.016	0.016	0.94	0.93	0.87	58.75	58.75	117.5	正弦

仿真结果如下：

**输出电压的有效值 **（由于示波器无法正常显示幅值，所以只能使用台式万用表测有效值计算幅值）如下：

示波器大致波形如下：

3. 共模特性的分析

关闭电源，断开接地的B端，将A, B两端短接口直接接入 Uim=50mV,f=1kHzU_{im} = 50mV, f = 1kHzUim=50mV,f=1kHz 的正弦输入信号，检查无误后接通电源，用示波器和毫伏表测量输出端的不失真输出电压的幅值

计算电路双端输出和单端输出情况下的共模放大倍数和共模抑制比，与估算，仿真结果进行比较

	Uic/VU_{ic}/VUic/V	Uo1/VU_{o1}/VUo1/V	Uo2/VU_{o2}/VUo2/V	Uoc/VU_{oc}/VUoc/V	Auc1A_{uc1}Auc1	Auc2A_{uc2}Auc2	AucA_{uc}Auc	KCMR单K_{CMR单}KCMR单	KCMR双K_CMR双KCMR双
估算值	0.05	0.0245	0.0245	0	-0.49	-0.49	0	69	∞\infty∞
仿真值	0.05	0.0240	0.0240	0	-0.48	-0.48	0	34.8	∞\infty∞
实测值	0.023	0.044	0.040	0.004	-1.91	-1.74	-0.174	13.8	300

共模特性分析波形如下：

4. 输出电阻的测量

双端输出情况下输出电阻的测量

关闭直流电源和信号源，在两个三极管的集电极间接入20kΩ的负载电阻，保持差模信号不变，测量两个集电极对地的电压，记入表中

将负载电阻断开，再次测量两个集电极对地的电压，计入表中

	Uo1/VU_{o1}/VUo1/V	Uo2/VU_{o2}/VUo2/V	Uo1L/VU_{o1L}/VUo1L/V	Uo2L/VU_{o2L}/VUo2L/V	Uod/VU_{od}/VUod/V	UodL/VU_{odL}/VUodL/V	Ro单R_{o单}Ro单	Ro双R_{o双}Ro双
估算值	\	\	\	\	\	\	10k	20k
实测值（单端输出）	0.83	\	0.55	\	\	\	10.2k	\
实测值（双端输出）	0.83	0.81	0.44	0.40	0.84	1.64	\	19k

单端输出情况下输出电阻的测量

关闭直流电源和信号源，在三极管T1的集电极对地接入20kΩ的负载电阻，保持差模信号不变，测量该集电极对地（负载两端）的电压，记入上表

5. 放大器输入电阻的测量

在A,B端分别串入与估算输入电阻值在同一数量级的电阻，分别测量A,B两点之间的电压和串联电阻右方的输入电压，将结果记入下表，计算输入电阻

	Us/mVU_s/mVUs/mV	Ui/mVU_i/mVUi/mV	Rs/kΩR_s/k \OmegaRs/kΩ	Ri/kΩR_i/k \OmegaRi/kΩ
估算值	\	\	\	0.1
实测值	0.035	0.026	0.025	0.15

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