东南大学模电实验实验4_图文

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1、实验四差分放大器学号：姓名:实验目的：1.掌握差分放大器偏置电路的分析和设计方法；2.掌握差分放大器差模增益和共模增益特性，熟悉共模抑制概念；3.掌握差分放大器差模传输特性。实验内容：一、实验预习根据图4・1所示电路，计算该电路的性能参数。已知品体管的导通电压VBE(on)=0.55v,6=500,

2、VA

3、=150V,试求该电路中晶休管的静态电流Icq，节点1和2的直流电压VI、V2,品体管跨导gim差模输入阻抗Rid,差模电压增益Ave和共模抑制比Kcmr，请写出详细的计算过程，并完成表4・1.图4・1.差分放大器实验电路农4-1：

4、Icq

5、(V)V2(V)v3(V)v5(V)v6(V)1.0002.9982.9981.0031.5761.5552.在图4・1所示电路中，固定输入信号频率为10kHz,输入不同信号幅度时，测量电路的差模增益。采用Agilent示波器(AgilentOscilloscope)观察输出波形，测量输出电压的峰峰值(

6、peak-peak),通过“差模输出电压峰峰值/差模输入电压峰峰值”计算差模增益Avd,用频谱仪器观测节点1的基波功率和谐波功率，并完成表4-3。表4-3：输入信号单端幅度(mV)110204‘d・72.95・70.25-63基波功率P1(dBm)・27.386-8.295-5.501一•次谐波功率P2(dBm)・97.123・52.934-29.046三次谐波功率P3(dBm)-103.93-45.414-29.046输入信号单端幅度为lmV时输出波形输入信号单端幅度为10mV时输出波形输入信号单端幅度为20mV时输出波形思考：1.

7、不一•致斧异來源：1）gm的值依赖于B和！*bc，然而计算％的值又依赖于Ib，由于B的值和Ib的值都会随电压的改变而产生一定程度的偏移，于是产生误差。2）当Vid足够小时，在原点附近V®的很小变化范围内差模传输特性曲线可以看作是一段直线，直线的斜率为gm,但是事实上并不是一条直线。3）输入的小信号影响直流工作点2.不一样原因：1）当Vq足够小时，在原点附近V®的很小变化范围内差模传输特性曲线可以看作是一段直线，直线的斜率为師,但是事实上并不是一条直线。2）当Vid变大后，对直流工作点的影响变大，信号幅度越大，失真越严重，产生更多的高频

8、谐波。3.在图4T所示电路中，将输入信号V2的信号幅度设置为10mV（Vpk,单端信号幅度），频率为10kHz,输入信号V3的信号幅度设置为0,仿真并测量输出信号幅度。若输出信号VI和V2的幅度不一致，请解释原因，并写出详细的计算和分析过程，计算过程可以直接采用表4-1小的性能参数。思考：测量单端输出电压时需要考虑共模的增益，而双端输出时，不需要考虑共模的增益，而共模增益带来了幅度的略微差别O计算值:Vic=(V11+V12)/2=5MVV1D=V11-V12=1OMVVOOVIOAVOIOMVVOD二VID*AVD二0.794(V)

9、V01二VOC+O.5VOD二804MVV02=V0C-0.5V0D二784MV仿真值：有截图可知vl=0.5*v01二0.3516(V)V2=0.5*v02二0.3705(V)Voc=(vl+v2)/2=0.72235(V)Vid二V2-VI二0.00945(V)Agilentoscilloscope-XSC1X50$rmTrit严ENSITYPOWIQuickPrintPA・beC0Ep08卵一1mV厂、M(1)2.53V.234.43mV/⑵3.49V,247.17mfn0s.10(WUtilityAnalogAunCootr^

10、lSouroeJCearMeas.jFrequencyPerod^Peak-Peak

11、1.44⑴::703.31mV)@“X・P*&2)::74151mG]2.在图4-1'P，将输入信号V2和V3设置为共模输入信号——信号频率为2kHZ,信号幅度10mV,相位为0,设置仿真输出信号的幅度，计算电路的共模增益，与计算结果对照。思考：若需要在保证增益不变的丽提卜•提高电路的共模抑制能力，可采取什么措施？仿真值：Ave二3・344，计算值久c二3.4思考1.采用有源负载，通过提高等效电阻来降低共模增益。Avd=236,Avc=0.0925,

12、KCmr=1275.7电路设计:共模单端输出3fiunControlW>v«/ormTrh押MrR«i22ChannolSelectCorp06G；《AgilentENS1TY说4U5€recommendedcableo