模拟电子技术：差动放大器实验详解

"该实验文件主要探讨了模电中的差动放大器，旨在深化理解其性能和特性，并学习如何测试其关键指标。实验涵盖了差动放大器的基本结构、静态工作点估算、差模和共模电压放大倍数、共模抑制比(CMRR)以及所需的实验设备和步骤。" 差动放大器是一种重要的模拟电路组件，尤其在信号处理领域中，因为它能有效抑制共模噪声并增强差模信号。实验中提到的差动放大器由两个参数相同的共射放大电路组成，通过开关K可以在典型结构和具有恒流源的结构之间切换。在典型结构下，调零电位器RP用于设置双管静态工作点，使得输入信号为零时输出也为零，发射极电阻RE则有助于抑制零点漂移。而在恒流源结构中，使用晶体管替代RE，可以进一步提升对共模信号的抑制能力。 静态工作点的估算涉及到对双管放大电路的分析，包括计算基极电压(UB1和UB2)以及确定发射极电阻两端的电压(URE)。差模电压放大倍数是衡量放大器对差模信号放大的能力，可以通过测量输入和输出信号的幅度来计算。双端输出时，假设RE为零且RP位于中心位置，放大倍数可以通过比较输入和输出电压的改变来确定。而单端输出时，情况略有不同。 共模电压放大倍数是指放大器对共模信号的放大效应，通常在理想情况下，双端输出时应为零，但由于实际元件不对称，AC不会完全等于零。共模抑制比(CMRR)是评价差动放大器抑制共模信号和放大差模信号能力的重要指标，定义为差模电压放大倍数与共模电压放大倍数的比值，理想情况下CMRR应趋向于无穷大。 实验中，利用函数信号发生器提供1kHz的正弦信号作为输入，通过双踪示波器、万用表和直流电压表等工具进行测试。实验内容包括测量静态工作点、调整零点、测量差模电压放大倍数以及共模电压放大倍数等，确保学生能够掌握差动放大器的测试方法和性能评估。 实验设备包括±12V直流电源、函数信号发生器、双踪示波器、万用表、直流电压表，以及特定型号的晶体三极管，确保所有管子的特性一致以减小误差。此外，还需要若干电阻器和电容器以构建实验电路。 通过这个实验，学生不仅能深入理解差动放大器的工作原理，还能实际操作并测试其性能，从而提高他们对模拟电子学的理论知识和实践经验。