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

	$U_{C1}/V$	$U_{C2}/V$	$U_E/V$	$U_{B1}/V$	$U_{B2}/V$	$I_C/mA$	$I_B/\mu A$	$I_{EE}/mA$
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$\beta =100，r_{b{b}^{\prime }}=300,U_{BE(on)}=0.7$计算

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

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$U_{im}=50mV,f=1kHz$的正弦输入信号，检查无误后接通电源，测量此时的$U_A=U_{i1}$ 和 $U_B=U_{i2}$

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

	$U_{i1}/V$	$U_{i2}/V$	$U_{id}/V$	$U_{o1}/V$	$U_{o2}/V$	$U_{od}/V$	$A_{ud1}$	$A_{ud2}$	$A_{ud}$	波形
估算值	0.05	0	0.05	1.69	1.69	3.38	-33.8	33.8	-67.6	正弦
仿真值	0.05	0	0.05	1.89	1.87	3.76	-37.8	37.8	75.6	正弦
实测值	0.016	0	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 $U_{im}=50mV,f=1kHz$ 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

	$U_{ic}/V$	$U_{o1}/V$	$U_{o2}/V$	$U_{oc}/V$	$A_{uc1}$	$A_{uc2}$	$A_{uc}$	$K_{CMR单}$	$K_{C}MR双$
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

1. 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

	$U_{o1}/V$	$U_{o2}/V$	$U_{o1L}/V$	$U_{o2L}/V$	$U_{od}/V$	$U_{odL}/V$	$R_{o单}$	$R_{o双}$
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

2. 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

	$U_s/mV$	$U_i/mV$	$R_s/k\Omega$	$R_i/k\Omega$
估算值	\	\	\	0.1
实测值	0.035	0.026	0.025	0.15