运放差分放大电路原理知识介绍

1差分放大电路（1）对共模信号的抑制作用差分放大电路如图所示。特点：左右电路完全对称。原理：温度变化时，两集电极电流增量相等，即C2C1II，使集电极电压变化量相等，CQ2CQ1VV，则输出电压变化量0C2C1OVVV，电路有效地抑制了零点漂移。若电源电压升高时，仍有0C2C1OVVV，因此，该电路能有效抑制零漂。共模信号：大小相等，极性相同的输入信号称为共模信号。共模输入：输入共模信号的输入方式称为共模输入。（2）对差模信号的放大作用基本差分放大电路如图。差模信号：大小相等，极性相反的信号称为差模信号。差模输入：输入差模信号的输入方式称为差模输入。在图中，I2I1I21vvv，C21CvvI21vAv放大器双端输出电压ovIvIvIvC2C1)21(21vAvAvAvv差分放大电路的电压放大倍数为becIIIOvdrRAvvAvvAVv可见它的放大倍数与单级放大电路相同。（3）共模抑制比共模抑制比CMRK：差模放大倍数dvA与共模放大倍数cvA的比值称为共模抑制比。cdCMRvvAAK缺点：第一，要做到电路完全对称是十分困难的。第二，若需要单端输出，输出端的零点漂移仍能存在，因而该电路抑制零漂的优点就荡然无存了。改进电路如图（b）所示。在两管发射极接入稳流电阻eR。使其即有高的差模放2大倍数，又保持了对共模信号或零漂强抑制能力的优点。在实际电路中，一般都采用正负两个电源供电，如图所示（c）所示。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3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。A1A2A3RS1510Rs2510R310KR410KR510KR610KR151KRp1KR251KVi1Vi2Vo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：35P1pi2i1ovdRRR2RRuuuA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42．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，将测试结果记录在表格中。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＝0Vi1＝0.01Vi1＝-0.01Vi1＝0.01Vi1＝0.03Vi1＝-0.01Vi1＝0.03Vi2＝0Vi2＝-0.01Vi2＝0.01Vi2＝0.01Vi2＝-0.01Vi2＝0.03Vi2＝0.03VOdA11.032-1.0272.071-2.046VOdA2-1.0271.0322.0462.071VOdA3-2.0562.0614.1154.119VOcA12.249mv12.249mv32.248mvVOcA22.249mv12.249mv32.248mvVOcA32.044mv2.044mv2.043mvKCMRR5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6四．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OP073只电阻若干7