七、注意事项
电流值是经由测量电压和电阻值计算获得，不进行电流的直接测量。 八、实验报告
1．整理测试数据，并对数据进行处理，画出相关曲线；
2．把场效应管放大器与晶体管放大器进行比较，总结场效应管放大器的特点。 3．回答预习要求和思考题中的问题； 4．附上原始数据记录及指导教师的签名。 九、思考题
1．场效应管放大电路和晶体三极管放大电路的区别是什么？ 2．为什么测量场效应管输入电阻时要用测量输出电压的方法？
实验原始数据记录
步骤1：
表3-16 静态工作点的测量
测 量 值 UG(V) US(V) UD(V) UDS(V) UGS(V) ID(mA) 计 算 值 UDS(V) UGS(V) ID(mA)
步骤2：
表3-17 AV和RO的测量 测 量 值 RL=∞ Ui(V) U0(V) AV 计 算 值 R0(KΩ) AV R0(KΩ) Ui和U0波形 RL=10K
步骤3：
表3-18 Ri的测量 测 量 值 U01(V)
U02(V) Ri(KΩ) 计 算 值 Ri(KΩ)
指导教师：
实验日期：
实验五 差动放大器
一、实验目的
1．加深理解差动放大器的工作原理，电路特点和抑制零漂的方法。 2．学习差动放大电路静态工作点的测试方法。
3．学习差动放大器的差模、共模放大倍数、共模抑制比的测量方法。 二、实验类型 验证型实验。
三、预习要求
1．根据实验电路，估算典型差动放大电路和具有恒流源的差动放大电路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，放大电路输入端Us1、Us2与地如何连接？ 3．怎样进行uo的静态调零？用什么仪表测量？ 四、实验仪器 1．双踪示波器 2．万用表 3．交流毫伏表 4．信号发生器 五、实验原理
图3-12 恒流源差动放大器
图3-12所示电路为具有恒流源的差动放大器，其中晶体管T1、T2称为差分对管，它与电阻RB1、RB2、RC1、RC2及电位器RW1共同组成差动放大的基本电路。其中RB1=RB2，RC1=RC2，RW1为调零电位器，若电路完全对称，静态时，RW1应处为中点位置，若电
路不对称，应调节RW1，使U01、U02两端静态时的电位相等。
晶体管T3、T4与电阻RE3、RE4、R和RW2共同组成镜像恒流源电路，为差动放大器提供恒定电流I0。要求T3、T4为差分对管。R1和R2为均衡电阻，且R1=R2，给差动放大器提供对称的差模输入信号。由于电路参数完全对称，当外界温度变化，或电源电压波动时，对电路的影响是一样的，因此差动放大器能有效的抑制零点漂移。
1．差动放大电路的输入输出方式 如图7-1所示电路，根据输入信号和输出信号的不同方式可以有四种连接方式。即：(1)双端输入—双端输出 将差模信号加在US1、US2两端，输出取自U01、U02两端。 (2)双端输入—单端输出 将差模信号加在US1、US2两端，输出取自U01或U02到地
的信号。
(3)单端输入—双端输出 将差模信号加在US1上，US2接地（或US1接地而信号加在
US2上），输出取自U01、U02两端。
(4)单端输入—单端输出 将差模信号加在US1上，US2接地（或US1接地而信号加在
US2上），输出取自U01或U02到地的信号。
连接方式不同，电路的性能参数不同。 2．静态工作点的计算
静态时差动放大器的输入端不加信号，由恒流源电路得
IR?2IB4?IC4?2IC4??IC4?IC4?I0 （3-27）
I0为IR的镜像电流。由电路可得 I0?IR??VEE?0.7V （3-28）
(R?RW2)?RE4由上式可见I0主要由-VEE（-12V）及电阻R、RW2、RE4决定，与晶体管的特性参数无关。
差动放大器中的T1、T2参数对称，则
IC1=IC2=I0/2 （3-29）
VC1?VC2?VCC?IC1RC1?VCC?I0RC1 （3-30） 2hie?300??(1?hfe)26mV26mV（3-31） ?300??(1?hfe)ImAI0/2mA 由此可见，差动放大器的工作点，主要由镜像恒流源I0决定。
3．差动放大器的重要指标计算 (1)差模放大倍数AVd 由分析可知，差动放大器在单端输入或双端输入，它们的差模电压增益相同。但是，要根据双端输出和单端输出分别计算。在此分析双端输入，单端输入自己分析。
设差动放大器的两个输入端输入两个大小相等，极性相反的信号Vid=Vid1-Vid2。 双端输入—双端输出时，差动放大器的差模电压增益为 AVdVV?Vod2?od?od1?AVi?VidVid1?Vid2'?hfeRLRW1RB1?hie?(1?hfe)2（3-32）
'?RC|| 式中RLRL。AVi为单管电压增益。 2 双端输入—单端输出时，电压增益为 AVd1VV1?Od1?Od1?AVi?Vid2Vid12'?hfeRLRW12(RB1?hie?(1?hfe))2（3-33）
' 式中RL?RC||RL。
（2）共模放大倍数AVC
设差动放大器的两个输入端同时加上两个大小相等，极性相同的信号即Vic=Vi1=Vi2. 单端输出的差模电压增益 AVC1VV?0C1?0C2?AVC2?ViCViC''?hfeRLRL（3-34） ?RW12Re''RB1?hie?(1?hfe)?(1?hfe)Re2
式中Re'为恒流源的交流等效电阻。即
' Re?hfe3RE31(1?) （3-35） hoe3hie3?RE3?RB26mV （3-36）
IE3mA hie3?300??(1?hfe) RB?(R?RW2)//RE4 （3-37）
由于
1''一般为几百千欧，所以Re ??RLhoe3 则共模电压增益AVC〈1，在单端输出时，共模信号得到了抑制。
双端输出时，在电路完全对称情况下，则输出电压A0C1=VOC2，共模增益为 AVC?V0c1?V0c1 ?0 （3-38）
ViC 上式说明，双单端输出时，对零点漂移，电源波动等干扰信号有很强的抑制能力。 注：如果电路的对称性很好，恒流源恒定不变，则U01与U02的值近似为零，示波器观
测U01与U02的波形近似于一条水平直线。共模放大倍数近似为零，则共模抑制比KCMR为无穷大。如果电路的对称性不好，或恒流源不恒定，则U01、U02为一对大小相等极性相反的正弦波（示波器幅度调节到最低档），用长尾式差动放大电路可观察到U01、U02分别为正弦波，实际上对管参数不一致，受信号频率与对管内部容性的影响，大小和相位可能有出入，但不影响正弦波的出现。 （3）共模抑制比KCMR