运放差分放大电路原理知识介绍.doc

差分放大电路 （1）对共模信号的抑制作用 差分放大电路如图所示。 特点：左右电路完全对称。 原理：温度变化时，两集电极电流增量相等，即，使集电极电压变化量相等，，则输出电压变化量，电路有效地抑制了零点漂移。若电源电压升高时，仍有，因此，该电路能有效抑制零漂。 共模信号：大小相等，极性相同的输入信号称为共模信号。 共模输入：输入共模信号的输入方式称为共模输入。 （2）对差模信号的放大作用 基本差分放大电路如图。 差模信号：大小相等，极性相反的信号称为差模信号。 差模输入：输入差模信号的输入方式称为差模输入。 在图中， ， 放大器双端输出电压 ?? 差分放大电路的电压放大倍数为 可见它的放大倍数与单级放大电路相同。 （3）共模抑制比 共模抑制比：差模放大倍数与共模放大倍数的比值称为共模抑制比。 缺点：第一，要做到电路完全对称是十分困难的。第二，若需要单端输出，输出端的零点漂移仍能存在，因而该电路抑制零漂的优点就荡然无存了。 改进电路如图（b）所示。在两管发射极接入稳流电阻。使其即有高的差模放大 倍数，又保持了对共模信号或零漂强抑制能力的优点。 在实际电路中，一般都采用正负两个电源供电，如图所示（c）所示。 差分放大电路 实验目的: 掌握差分放大电路的基本概念； 了解零漂差生的原理与抑制零漂的方法； 掌握差分放大电路的基本测试方法。 实验原理: 由运放构成的高阻抗差分放大电路 图为高输入阻抗差分放大器,应用十分广泛.从仪器测量放大器,到特种测量放大器,几乎都能见到其踪迹。 从图中可以看到A1、A2两个同相运放电路构成输入级，在与差分放大器A3串联组成三运放差分防大电路。电路中有关电阻保持严格对称,具有以下几个优点: (1)A1和A2提高了差模信号与共模信号之比,即提高了信噪比; (2)在保证有关电阻严格对称的条件下,各电阻阻值的误差对该电路的共模抑制比KCMRR没有影响; (3)电路对共模信号几乎没有放大作用,共模电压增益接近零。 因为电路中R1=R2、 R3=R4、 R5=R6 ，故可导出两级差模总增益为： 通常，第一级增益要尽量高，第二级增益一般为1~2倍，这里第一级选择100倍，第二级为1倍。则取R3=R4=R5=R6=10KΩ,要求匹配性好，一般用金属膜精密电阻，阻值可在10KΩ~几百KΩ间选择。则 Avd=(RP+2R1)/RP 先定RP，通常在1KΩ~10KΩ内，这里取RP＝1KΩ，则可由上式求得R1=99RP/2=49.5KΩ 取标称值51KΩ。通常RS1和RS2不要超过RP/2，这里选RS1＝ RS2＝510，用于保护运放输入级。 A1和A2应选用低温飘、高KCMRR的运放，性能一致性要好。 实验内容 搭接电路 静态调试 要求运放各管脚在零输入时，电位正常，与估算值基本吻合。 动态调试 根据电路给定的参数，进行高阻抗差分放大电路的输出测量。可分为差模、共模方式输入，自拟实验测试表格，将测试结果记录在表格中。 1实验数据测量 改变输入信号，测量高阻抗差分放大电路的输出。输入数据表格如下： 输出信号(v) 输入信号(v) Vi1＝0 Vi1＝0.01 Vi1＝-0.01 Vi1＝0.01 Vi1＝0.03 Vi1＝-0.01 Vi1＝0.03 Vi2＝0 Vi2＝-0.01 Vi2＝0.01 Vi2＝0.01 Vi2＝-0.01 Vi2＝0.03 Vi2＝0.03 VOdA1 1.032 -1.027 2.071 -2.046 VOdA2 -1.027 1.032 2.046 2.071 VOdA3 -2.056 2.061 4.115 4.119 VOcA1 2.249mv 12.249mv 32.248 mv VOcA2 2.249mv 12.249mv 32.248 mv VOcA3 2.044mv 2.044mv 2.043mv KCMRR 输出信号(v) 输入信号(v) Vi1＝0.01V，F=1KHz 正弦信号 Vi2＝0.01V，F=1KHz,相位与Vi1相反 正弦信号 四．实验仪器及主要器件 1．仪器 示波器 低频信号发生器 直流稳压电源 2．元器件 集成运放OP07 3只 电阻若干 2