图5－1 差动放大器实验电路

当开关K拨向右边时，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

（认为UB1＝UB2≈0）

恒流源电路

R2(UCC?UEE)?UBER1?R2 IC3?IE3?RE3 2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数

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在中心位置时，

Ad?单端输出

△UOβRC ??1△UiRB?rbe?(1?β)RP2 当输入共模信号时，若为单端输出，则有

若为双端输出，在理想情况下

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CMRR

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 或

差动放大器的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。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

26 1、±12V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 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UO，调节调零电位器RP，使UO＝0。 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两端电压URE，记入表5－1。 表5-1

UC1(V) UB1(V) UE1(V) UC2(V) 6.500 IB(mA) UB2(V) UE2(V) URE(V) 测量值 6.514 -0.059 -0.688 IC(mA) -0.065 -0.699 -1.004 UCE(V) 计算值

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端构成单端输入方式，调节输入信号为频率f＝1KHz的正弦信号，并使输出旋钮旋至零， 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，uC1，uC2

27 之间的相位关系及URE随Ui改变而变化的情况。 3) 测量共模电压放大倍数

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URE随Ui改变而变化的情况。 表5-2

典型差动放大电路 单端输入 100mV 共模输入 1V 具有恒流源差动放大电路 单端输入 100mV 共模输入 1V Ui UC1(V) 0.571 0.012 0.572 0.006 UC2(V) 0.550 0.012 0.575 0.006 CMRR =││

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、实验总结

28 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。 1) 静态工作点和差模电压放大倍数。

2) 典型差动放大电路单端输出时的CMRR实测值与理论值比较

3) 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。

2、 比较ui，uC1和uC2之间的相位关系。

3、 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、测量静态工作点时，放大器输入端A、B与地应如何连接？

3、实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UO ？ 5、怎样用交流毫伏表测双端输出电压UO ？

实验六 集成运算放大器的基本应用

─ 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。

理想运算放大器特性

在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。

29 开环电压增益 Aud=∞ 输入阻抗 ri=∞ 输出阻抗 ro=0 带宽 fBW=∞ 失调与漂移均为零等。

理想运放在线性应用时的两个重要特性： （1）输出电压UO与输入电压之间满足关系式

UO＝Aud（U+－U－）

由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。 （2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。

上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。

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

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。

图6－1 反相比例运算电路 图6－2 反相加法运算电路

2) 反相加法电路

电路如图6－2所示，输出电压与输入电压之间的关系为

R3＝R1 R2 RF

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