差分放大电路
一. 实验目的:
1. 掌握差分放大电路的基本概念;
2. 了解零漂差生的原理与抑制零漂的方法;
3. 掌握差分放大电路的基本测试方法。
二. 实验原理:
1. 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。
三. 实验内容
1. 搭接电路
2. 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。
3. 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
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,将测试结果记录在
表
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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