《电子电路设计实践》内容剖析(7)

表5.1 差动放大器静态工作点测量值

VB(V) -0.02 VE(V) -0.68 VC(V) 6.37 IC(mA) 1.13/2 VBE(V) 0.66 VCE(V) 7.05 四、单端输出时的放大倍数和共模抑制比

1.单端输出差模电压放大倍数

打开SW1，在差模输入端接一信号源，并联交流毫伏表，运行仿真，调节信号源的频率为1kHz，调节信号源的幅值使交流毫伏表的读数约为170mV。在T1管的集电极接一交流毫伏表，如图5.4所示。最好在T1管集电极接示波器，观察输出电压波形不失真为准。 RC110kRC210k+ Uo -RB110kT12N5551T22N5551R3510+50%+7.78+170AC mVAC VoltsRW100AMFM-R4510KSW-SPDTRB210kR168k 图5.4 差动放大器的单端输出差模电压放大倍数测量电路 先把开关K拨到左侧，测得T1管的集电极输出电压为7.78V；再把开关K拨到右侧，测得T1管的集电极输出电压为6.55V。可计算出射极分别接电阻和恒流源时的单端输出差模电压放大倍数为

Ad1??Uo7.78U6.55???45.8，Ad2??o???38.5 Ud0.17Ud0.172.单管输出共模电压电压放大倍数

如图5.5所示，把T1、T2管的两输入端并联，再接一频率为1kHz、有效值约为170mV的共模输入信号。

先把开关K拨到左侧，测得T1管的集电极输出电压为6.37V；再把开关K拨到右侧，测得T1管的集电极输出电压为4.71V。可分别计算出发射极接电阻和恒流源时的单管输出共模电压放大倍数为

Ac1??

Uo6.38U4.71???37.5，Ac2??o???27.7 Uc0.17Uc0.17RC110kRC210k+ Uo -RB110kT12N5551T22N5551R3510+50%+6.37+170AC mVAC VoltsRW100AMFM-R4510KSW-SPDTRB210kR168k 图5.5 差动放大器的单端输出差模电压放大倍数测量电路 计算结果表明，单端输出时的共模电压放大倍数小于差模电压放大倍数，理想情况下，由于射极电阻较大，共模抑制比能力强，共模电压放大倍数应接近零，但这里无论接10k的射极电阻还是接恒流源，共模电压放大倍数都不理想，即共模电压放大倍数并没有降下来。但T1和T2管接射极电阻和接恒流源两种情况下，第二种接法共模电压放大倍数要小些，效果更好些。这只是测试电路，日常应用中的共模输入电压一般来自温度或其他因素，非我们故意加之，而是系统输入中所不能剔除的部分，通过差动电路来抑制。 3.单端输出时共模抑制比

把单端输出时的差模电压放大倍数比上共模电压放大倍数，它们的绝对值即共模抑制比，能反映一个电路对共模信号的抑制能力，此值越大越好。

45.838.5KCMRR1??1.22，KCMRR2??1.39

37.527.7五、双端输出时的放大倍数和共模抑制比

按照前面介绍的差模输入信号和共模输入信号的接法，在输入端分别接

1kHz、有效值约为170mV的差模和共模输入信号，在T1和T2管的集电极之间接一交流电压表，测得双端输出时的差模输出电压和共模输出电压分别是8.99V和0V，如图5.6和图5.7所示。

可算出双端输出时的差模电压放大倍数、共模电压放大倍数以及共模抑制比分别为

Uo8.99Ad??????52.9Ud0.17KCMRR?52.9?? 0，

Ac??Uo0???0Uc0.17，

RC110kRC210k+ Uo -AC Volts+8.99RB110kT22N5551R3510+50%+170AC mVAMFMRWR4510100-KSW-SPDTRB210kR168k 图5.6 差动放大器的双端输出差模测量电路 RC110kRC210k+ Uo -AC Volts 0.00RB110kT22N5551R3510+50%+170AC mVAMFMRWR4510100-KSW-SPDTRB210kR168k 图5.7 差动放大器的双端输出共模测量电路 可见，双端输出时的共模抑制能力最强。而我们平时所见的电路大部分在差动电路后面还要接单端输入电路，故单端输出应用比较多，这就要求射极电阻足够大，最好接理想恒流源，它的电阻接近∞。

六、输出波形的观察

1.差模输入时，如果输入信号的正极性端接T1管的基极，由于共射电路的倒相性，单端输出从T1管的集电极对地的输出电压是和输入差模信号倒相的，相反，

对于同样的输入信号，从T2管的集电极输出电压是和输入电压同相的，请大家把单端输出的波形仿真出来。

2.双端输出时，如果选择T1管的集电极为输出电压的正极性端，则输出电压与输入电压同相，否则相反。请大家仿真出结果。

实践六 RC正弦波振荡器

一、RC正弦波振荡器

正弦波振荡器由四部分组成，分别是放大电路、选频网络、正反馈电路和稳幅环节。正弦波振荡器电路的典型特征是无交流输入信号，却在输出端 了正弦波输出信号。它的原理是，在直流电源闭合的一瞬间，频率丰富的干扰信号串入振荡电路的输入端，经过放大后出现在电路的输出端，但由于幅值很小而频率又杂，不是我们希望的输出信号。此信号在经过选频兼正反馈网络，把某一频率信号筛选出来（而其他信号被抑制），再送回放大电路的输入端，整个电路的回路增益应略大于1，这样不断的循环放大，得到失真的输出信号，最后经稳幅环节可输出一个频率固定、幅值稳定的正弦波信号。

图6.1 正弦波振荡器的结构框图

根据正弦波振荡电路选频网络的结构来区分和命名正弦波振荡器电路，RC电路有RC串并联正弦波振荡电路、三节RC移相式振荡电路和双星形型振荡电路；LC电路有变压器反馈式振荡电路、电容三点式和电感三点式振荡电路以及石英晶体振荡电路等。

二、RC串并联正弦波振荡电路

R116k100%RWR320k1000kR410kR6100kR85.1kC410uFC6Uo10uFC10.01uFSW1SW-SPSTC310uFQ12N5551Q2R715k2N5551C20.01uFR216kUoABCDRF1kB112VR51.2kR982C547uFR10430

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