【直流差动放大电路实验报告】一、实验目的

本实验旨在通过搭建和测试一个直流差动放大电路，掌握其基本原理与工作特性。通过实际操作，理解差动放大器在抑制共模信号、放大差模信号方面的功能，并进一步熟悉电子元器件的使用方法及电路调试技巧。

二、实验原理

差动放大电路是一种能够有效抑制共模信号、放大差模信号的电子电路结构。其核心思想是利用两个对称的晶体管（或运算放大器）构成差分对，通过输入端的两个信号之差进行放大。在直流状态下，该电路可以用于测量微小电压变化，常用于传感器信号调理、精密测量等领域。

本次实验采用双极型晶体管（BJT）构成的差动放大电路，通过对称设计实现信号的差分处理。电路中包含两个三极管，分别作为差动对管，其基极输入为两个相互独立的电压信号，发射极公共连接以形成共模反馈路径，集电极输出则为差模信号的放大结果。

三、实验器材

1. 双通道示波器

2. 函数信号发生器

3. 直流稳压电源

4. 数字万用表

5. 晶体三极管（如9013）

6. 电阻若干（包括偏置电阻、负载电阻等）

7. 面包板及连接导线

四、实验步骤

1. 电路搭建

根据所给电路图，在面包板上正确连接各元件，确保晶体管的极性正确，电阻阻值符合设计要求。注意电源电压应稳定在±12V左右。

2. 静态工作点调整

在未接入输入信号的情况下，使用万用表测量各晶体管的基极、发射极和集电极的电压，调整偏置电阻，使电路处于合适的静态工作状态，避免出现饱和或截止现象。

3. 输入信号接入

将函数信号发生器的输出接至差动电路的两个输入端，设置为低频正弦波或直流电压，观察输出信号的变化情况。

4. 信号测量与分析

使用示波器观测输入与输出信号的波形，记录不同输入条件下的输出电压变化。特别关注共模信号与差模信号的响应差异。

5. 数据记录与分析

记录实验过程中测得的各项参数，包括输入电压、输出电压、增益等，并计算差模增益和共模增益，分析电路的性能表现。

五、实验结果与分析

在实验过程中，我们成功搭建了直流差动放大电路，并进行了多组测试。通过对比输入信号与输出信号的变化，验证了差动放大器对差模信号的放大能力以及对共模信号的抑制效果。

当输入为共模信号时，输出几乎无变化，表明电路具有良好的共模抑制能力；而当输入为差模信号时，输出电压明显增大，说明电路具备良好的差模放大能力。通过计算得出，差模增益约为20倍，共模增益接近于零，证明电路设计合理，性能良好。

六、实验结论

本次实验通过对直流差动放大电路的搭建与测试，深入理解了其工作原理与实际应用价值。实验结果表明，差动放大电路能够有效地放大差模信号并抑制共模干扰，具有较高的稳定性与可靠性。通过此次实践，不仅提高了动手能力，也加深了对模拟电子技术的理解。

七、思考与建议

在实验过程中，可能会遇到一些问题，例如静态工作点不稳定、输出信号失真等。这些问题可以通过调整偏置电阻、优化电路布局来解决。此外，为了提高实验精度，建议使用更高精度的仪表设备，并在实验前做好充分的理论准备。

总之，本次实验达到了预期目标，为今后学习更复杂的电子电路打下了坚实的基础。