差分放大器
更新时间：2011-05-29 03:10
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差分放大器属于一种特殊的仪表放大器，通常被设计用于需要较大的直流或交流共模干扰的场所。这其中包括通用的电流检测应用，如电机控制、电池充电和电源转换；另包括大量高共模电平的汽车电流检测应用，如电池电平监测、传动控制、燃油喷射控制、发动机管理、悬挂控制、电控转向、电控刹车、以及混合动力驱动和混合动力电池控制。因这此控制大多通过放大负载电路上分流电阻两端的电压差以获取电流，所以也常被称作电流分流放大器。
差分放大器实验原理
如图1所示的差分放大电路为例，说明其工作原理及其主要性能指标。其中V1，v2组成了差分放大器，它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。当11接12时，构成典型的差分式放大器。调零电位器RP用来调节V1，v2管的静态工作点，使得输入信号Ui＝0时，双端输出电压UO＝OO。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，故可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。当11接13时，构成具有恒流源的差分式放大器，用晶体管恒流源代替发射极电阻Re，可以进—步提高差分式放大器抑制共模信号的能力。
1．静态工作点的估算
2．差模电压放大倍数和共模电压放大倍数
当差分式放大器的射极电阻Re足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数AUD由输出方式决定，而与输入方式无关。
双端输出：Re＝∞，RP在中心位置
实际上，由于元件不可能完全对称，因此AUC也不绝对等于零。
3．共模抑制比KRP
为了表征差分式放大器对有用信号（差模信号）的放大作用和对共模信号的抑制能力，通常用一个综合指标来衡量，即共模抑制比
差分式放大器的输入信号可采用直流信号，也可采用交流信号。频率f＝1kHz的正弦信号作为输入信号。
图1 差分放大器实验电路图
差分放大器实验内容
把如图1示的实验电路板插在模拟电路实验箱上。
（1）测量静态工作点
调节放大器零点：
信号源不接入。将放大器输入端1,5与地短接，接通电源，用万用表测量输出电压呒，调节调零电位器RP，使UO＝0。调节要仔细，力求准确。
测量静态工作点：
零点调好以后，用万用表测量V1，V2管各电极电位及射极电阻Re．两端电压URe，记入表一中。
（2）测量差模电压放大倍数
将信号源的输出端接放大器输入1端，地端接放大器输入5端，构成双端差模输入方式（注意，此时信号源浮地），给放大器输入1kHz，100mV的交流正弦信号，用示波器监视输出端（单端输出UC1或UC2），在输出波形无失真的情况下，用交流数字毫伏表测UC1，UC2，记入表二中。
图1 差分放大器实验电路图
表二 静态工作点的测量
（3）测量共模电压放大倍数
将放大器1，5短接，信号发生器接1端与放大器的地之间，构成共模输入方式，调节输入信号为f＝1kHz，Ui＝1V，在单端输出电压波形无失真的情况下，测量UC1，UC2之值，并记入表二中。
2．具有恒流源的差分式放大电路性能测试
构成具有恒流源的差分式放大电路。重复内容1的要求，把结果记入表二中。
表三 差分放大器放大倍数的测量
差分放大器测量高电压
