高增益差分放大器设计:NPN 晶体管实现
零件与材料
- 两节 6V 电池
- 两只 NPN 晶体管(推荐 2N2222 或 2N3403—Radio Shack #276-1617 含 15 只装)
- 两个 10kΩ 单圈线性电位器(Radio Shack #271-1715)
- 两个 22kΩ 电阻
- 两个 10kΩ 电阻
- 一个 100kΩ 电阻
- 一个 1.5kΩ 电阻
虽精确电阻值非关键,但选值旨在最大化电压增益赋予电路"比较器式"响应。
参考文献
参阅《电路课程》第三卷,第 4 章"Bipolar Junction Transistors"(双极结型晶体管)及第 8 章"Operational Amplifiers"(运算放大器)基础理论。
学习目标
- 设计基本差分放大器电路
- 定义差模与共模电压并理解其在放大器操作中作用
原理图

实物接线图

实验步骤
此配置是大多数运放电路核心:差分对。有意简化,提供高增益非线性响应,主要作比较器功能。
集电极-发射极电阻比大(100kΩ / 1.5kΩ)给出陡峭传输特性。两输入电压靠近时,Q₂ 集电极输出在电源轨间快速摆动。
注意两电位器对输出影响不同:一作同相输入,一作反相输入。这种互补行为是差分放大器标志。
理想器件输出仅依赖输入电压差,免疫共模电压。实践中,电路输出也随共模电压变化,尤其输入范围受 22kΩ 电阻限制时。
探索全动态范围,可跨接跳线短接 22kΩ 串联电阻,使各电位器扫描 0–12V。发射极电阻(1.5kΩ)限制集电极电流保护晶体管免热失控。
相关练习册
工业技术