差分电路计算公式与仿真波形

差分电路计算公式与仿真波形

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。

A1R3Vi1RS1510R151K10KR510KA3Rp1KVoR251KA2R4Vi2Rs251010K10KR6

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：

AvdRp2R1R5uo ui1ui2RPR3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

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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) Vi1＝0 输入信号(v) Vi1＝-0.01 Vi1＝0.03 Vi1＝0.01 Vi1＝-0.01 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 输入信号(v) 输出信号(v) Vi2＝0.01V，F=1KHz,相位与Vi1相反 正弦信号 Vi1＝0.01V，F=1KHz 正弦信号 2

3

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

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