1）实验目的

（1）掌握调节差动放大器的静态工作点的方法。

（2）掌握放大器差动输入、双端输出及单端输出的差模电压放大倍数的测试方法。

（3）掌握放大器双端输出和单端输出的共模放大倍数及共模抑制比的测试方法。

2）实验设备

（1）MDS-Ⅴ模拟电路实验系统　　　　　一台

（2）直流稳压电源（YB1732C2A）一台

（3）函数信号发生器（YB1603P）一台

（4）双踪示波器（YB4320C）一台

（5）晶体管毫伏表（YB2172/YB2173）一台

（6）指针式万用表（MF-47）一只

3）实验原理

差动放大电路能够放大差模信号而抑制共模信号，可以消除由于温度变化、外界干扰而产生的具有共模特征的信号所引起的输出误差电压，广泛应用于直接耦合电路和测量电路的输入级。差动放大电路的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。

图3.16是差动放大器的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。图中输入端的两只电阻R用于均衡输入信号，对电路的性能指标几乎不产生影响。

当“1”接“2”时，构成典型的差动放大器。调零电位器RP用来调节VT1、VT2管的静态工作点，使得输入信号ui=0时，双端输出电压uo=0。Re为两管共用的发射极电阻，它对差模信号无负反馈作用，因而不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用，因此可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。为了既保证Re足够大，又保证合适的工作点，引入负电源补偿Re上的电压降。

当“1”接“3”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。

图3.16　差动放大电路

4）实验内容

（1）静态工作点测试

在模拟电路实验系统中选择“差动放大电路”单元，将图3.16中的“1”接“2”或“3”，输入端Ui1、Ui2接地，用万用表测量两管的集电极输出电压，并调节电位器RP，使双端输出电压差为零，即Uo=Uo1-Uo2≈0。再测量两管各极对地的电位，并且与理论值（RP在中点）进行比较，数据填入表3.12（表中U1指电位器RP中心点对地电压）。

表3.12　静态工作点(www.daowen.com)

（2）差模放大倍数的测量

拆去输入端Ui1、Ui2接地线，在输入端Ui1、Ui2加入直流差模信号Uid=±0.1 V。

直流差模信号Uid可由“信号变换”单元的US1和US2上分别加入+12 V和-12 V电压（“GND”与“⊥”相连），调节电位器RPS1、RPS2使其输出Ui1和Ui2分别为+0.1 V和-0.1 V，然后再将“信号变换”单元的Ui1和Ui2与“差动放大电路”的Ui1和Ui2相连，用万用表直流电压挡分别测出单端输出差模电压Uod1、Uod2，算出双端输出差模电压放大倍数Aud。将数据填入表3.13中。

表3.13　差动放大电路参数测量表

（3）共模电压放大倍数的测量

①先将输入端Ui1、Ui2短接为一端，然后加入直流共模信号Ui1=+0.1 V，用万用表直流电压挡测单端输出共模电压Uoc1、Uoc2，算出双端输出共模电压放大倍数Auc。将数据填入表3.13中。

②根据测量数据Aud及Auc求共模抑制比KCMR，KCMR=∣Aud/Auc∣。

（4）交流电压放大倍数的测试

输入低频正弦波小信号Ui=50 mV（f=1 kHz），分别测量单端及双端输出电压，将数据填入表3.14中。

表3.14　交流电压放大倍数的测试

（5）比较相位

在输入端Ui1、Ui2直接加入Ui=5 mV，f=1 kHz的正弦波，用示波器观察Ui与Uo1和Uo2的波形，比较输入与输出的相位。

5）实验报告

（1）整理测试数据，并和理论计算值比较。

（2）总结差动放大器的性能特点。

6）思考题

（1）差动放大电路中两管及元件对称对电路性能有何影响？

（2）电路中，如“1”接“2”，则Re的大小对电路性能有何影响？

（3）为什么电路在工作前需进行零点调整？