3 简单差动放大器的仿真实验
差动放大器 实验报告
差动放大器实验报告差动放大器实验报告引言：差动放大器是一种常见的电子电路，广泛应用于信号放大和抗干扰等领域。
本实验旨在通过搭建差动放大器电路并进行实验验证，深入了解其工作原理和性能特点。
一、实验目的：1. 掌握差动放大器的基本原理和电路结构；2. 了解差动放大器的性能指标，如增益、共模抑制比等；3. 进行差动放大器的实验验证，观察其输入输出特性。
二、实验器材：1. 电压源；2. 电阻、电容等被测元件；3. 示波器；4. 信号发生器。
三、实验过程：1. 搭建差动放大器电路，按照给定的电路图连接电阻、电容等元件；2. 将信号发生器的输出接入差动放大器的输入端，调节信号发生器的频率和幅度；3. 通过示波器观察差动放大器的输入输出波形，记录相关数据；4. 分析实验结果，计算差动放大器的增益和共模抑制比等性能指标。
四、实验结果与分析：1. 输入输出特性：通过观察示波器上的波形，我们可以看到差动放大器的输入输出特性。
输入电压与输出电压之间的关系可以帮助我们了解差动放大器的放大倍数。
同时，我们还可以通过改变输入信号的频率和幅度，观察输出波形的变化情况，进一步分析差动放大器的频率响应和非线性特性。
2. 增益与共模抑制比：差动放大器的增益是指输出电压与输入电压之间的比值。
通过实验测量输入输出电压的数值，我们可以计算出差动放大器的增益。
同时，共模抑制比是衡量差动放大器抗干扰能力的指标，它表示在输入信号中存在共模信号时，差动放大器对共模信号的抑制程度。
实验中，我们可以通过改变输入信号的共模分量，观察输出波形的变化，进而计算共模抑制比。
3. 性能评估：根据实验数据和计算结果，我们可以对差动放大器的性能进行评估。
通过与理论值的对比，我们可以判断实验结果的准确性和可靠性。
同时，我们还可以根据实验结果，进一步优化差动放大器的设计和参数选择，以满足实际应用的需求。
五、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了差动放大器的工作原理和性能特点。
CMOS差动放大器性能仿真实验报告
一：实验目的
1、复习基本差动对的电路结构、特点及工作原理。
2、学会使用tanner软件对差动放大器的基本性能进行仿真。
二：实验数据
基本差动电路图
网表文件
仿真结果
Vdc =0.5v,vin1、vin2振幅改成1.5v 仿真如下
Vdc=0.5v，vin1、vin2频率=0；
三：实验思考题
1、比较图3.6和图3.7，解释图3.7中两个输出电压波形失真的原因。
答：由于图3.7中输入的共模电平太低，就使的V in1和V in2处在负半轴时使得M1和M2管出现截止，导致底部出现失真。
另外由于每端的输出最大只能是VDD，所以当输入幅度信号
大时，输出正半轴时也会出现失真。
2、观察图3.9，读出输出电压的最大和最小值，验证仿真结果和理论分析的一致性。
答：有图可知，Vout（max）= 2.5v; V out(min) = -2.5v
当V in1很小时，M1管截止，M2管导通，V out1 = VDD,
V out2 = VDD – R D I ss;当V in2很小时，M2管截止，M1管导通，V out2 = VDD, V out2= VDD –R D I ss;故仿真结果与理论分析一致。
差动放大器实验报告
差动放大器实验报告引言差动放大器是一种常见的电子电路，广泛应用于信号放大和抗干扰电路中。
本文将介绍差动放大器的原理和实验过程，并分析实验结果。
原理差动放大器是由两个共尺寸的晶体管组成，其中一个晶体管作为放大器的输入端，另一个晶体管则将被放大的信号与输入端的信号进行比较。
通过比较两个输入端的信号差异，差动放大器可以放大差值信号，并抑制其中的共模信号，从而提高信号的品质。
实验过程实验中，我们使用了集成电路作为差动放大器的核心部件。
首先，我们搭建了差动放大器的电路图，并进行了电路仿真。
通过仿真，我们可以预测放大器的输出特性，并在实际实验中进行验证。
接下来，我们准备了所需的实验器材和元件，包括集成电路、电源、电阻和电容等。
然后，我们按照实验电路图进行了实验搭建。
在搭建过程中，我们注意到放大器电路对元件的要求较高，需要保持稳定的电源和合适的电阻值。
在搭建完成后，我们开始进行实验测试。
首先，我们调整了电源电压和电阻的数值，确保电路能正常工作。
然后，我们输入了不同幅度和频率的信号，并通过示波器观察了输入端和输出端的波形。
实验结果经过实验，我们观察到了以下现象。
首先，差动放大器能够有效地放大差异信号，使其增益明显高于输入信号的幅度。
其次，差动放大器能有效抑制共模信号，使其输出幅度相对较小。
最后，差动放大器对输入信号的频率也有一定的响应特性，对低频信号的放大效果相对较好。
讨论与分析通过对实验结果的观察和分析，可以得出以下结论。
首先，差动放大器的放大效果与电源电压和电阻的数值有关。
在一定范围内，增加电源电压和降低电阻值能够提高放大器的增益，但超过一定值后则可能导致放大器失真。
其次，差动放大器对共模信号的抑制效果也与电源电压和电阻的数值相关。
适当调整电源电压和电阻值，可以提高共模抑制比，进一步提高差动放大器的信号品质。
结论本实验通过搭建和测试差动放大器电路，验证了差动放大器的原理和特性。
实验结果表明，差动放大器具有良好的差异信号放大和共模抑制效果，并且对输入信号的频率响应较为稳定。
差动放大电路实验
E
UIC(V) 1.8
UID=URP
UO1(V)
UO2(V)
UO(V)
AUD2= UO／UID
12
直流稳压电源
万用表直流电压挡
V COM
12V series 12V
- + -+
-12V GND
+12V
4
（2）静态工作点的测量
测量表格中的有关电压，并计算相关的电压，电流。
万用表直流电压挡
直流稳压电源
V COM
12V series 12V
- + -+
-12V GND
+12V
(V)
UB2(V)
实验目的
1．加深对差动放大器性能及特点的理解。 2．学习差动放大器主要性能指标的测试方法。
1
2
实验内容和线路
1.正负电源的连接
为了给差动放大电路提供±12V工作电源，调节双路输出稳 压电源，使E1和E2均为12V。关掉电源，将稳压电源按图接线， E1的正极端子输出电压+12V，接在实验板的VCC处。E2的负极 端子输出电压-12V，接在实验板的VSS处。 E1的负极端子和E2的 正极端子连接后，接在实验板公共接地端。
直流稳压电源
万用表直流电压挡
V COM
12V series 12V
- + -+
-12V GND
+12V
8
静态工作点的测量
测量表格中的有关电压，并计算相关的电压，电流。
万用表直流电压挡
直流稳压电源
V COM
12V series 12V
- + -+
-12V GND
[精编]差动放大器实验报告
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[精编]差动放大器实验报告(1) 实验报告：差动放大器实验一、实验目的1.理解差动放大器的工作原理及特点。
2.掌握差动放大器的调整与测量方法。
3.通过实验，加深对模拟电路中放大器性能的理解。
二、实验原理差动放大器是一种对差模信号具有放大作用的放大器，它具有高输入阻抗、高共模抑制比、低零点漂移等优点，常用于模拟电路中的信号放大。
差动放大器主要由差分对管和负载电阻组成，通过对差分对管的基极电压进行适当调整，可以实现差模信号的放大。
三、实验步骤1.准备实验器材：差动放大器模块、信号源、示波器、万用表、导线若干。
2.连接实验电路：将差动放大器模块与信号源、示波器、万用表连接起来，构成完整的实验电路。
3.调整差动放大器：根据差动放大器的使用手册，调整差分对管的基极电压，使差动放大器工作在合适的状态。
4.输入信号：利用信号源产生一定幅度和频率的差模信号，输入到差动放大器的输入端。
5.观察输出信号：在示波器上观察差动放大器输出端的信号变化，记录下不同输入信号下的输出信号幅值和波形。
6.测量性能指标：利用万用表测量差动放大器的增益、共模抑制比等性能指标，并记录下测量数据。
7.分析实验结果：根据实验数据和观察结果，分析差动放大器的性能特点及工作原理。
四、实验结果与分析1.实验数据：2.结果分析：根据实验数据，我们可以看出，随着输入信号幅值的增加，输出信号幅值也相应增加，增益和共模抑制比也表现出良好的线性关系。
这表明差动放大器在放大差模信号的同时，能够有效地抑制共模信号，具有较高的信号保真度。
此外，通过观察示波器上的输出波形，我们发现差动放大器的输出信号波形具有良好的稳定性，没有出现明显的零点漂移现象。
这进一步验证了差动放大器在模拟电路中的重要作用。
五、实验结论通过本次实验，我们验证了差动放大器在模拟电路中的重要作用，包括放大差模信号、抑制共模信号、提高信号保真度以及减小零点漂移等。
此外，我们还发现，差动放大器的性能指标如增益和共模抑制比与输入信号的幅值和频率具有一定的关系。
简单差动放大器的仿真实验
国家集成电路人才培养基地培训资料(3)简单差动放大器实验2006-X-XX简单差动放大器实验本实验包括对简单差动放大器进行DC扫描、AC分析，并学习根据输出波形确定相位裕度、输入输出共模范围、共模增益、共模抑制比（CMRR）以及电源抑制比（PSRR）。
1.启动cadence启动电脑，进入solaris9系统，打开终端Teminal，输入cds.setup后按回车，再输入icfb&按回车，candence启动成功。
在自己的Library中新建一个cellview，命名为amp。
2.电路图输入按下图输入简单差动放大器电路图，其中的元件参数我们在下一步中设置，图中用到的元件（vdc, pmos4,nmos4,vdd,gnd,cap）都在analogLib库中能找到。
3.计算、设置元件参数根据放大倍数，功耗，输出摆幅等要求确定各个mos管的宽长比（W/L）和栅压。
由于我们实验时间有限，请同学们直接按下面的步骤设置好元件值（选中元件后按q键调出图2.1 简单差动放大器电路图图3.1 M0、M1、M2管的参数设置如下的元件属性设置框）：M0，M1，M2：于Model name 栏输入n18，于Width栏输入4u，于Lenth栏输入700n，最后点击ok。
M3，M4：于Model name 栏输入p18，于Width栏输入10u，于Lenth栏输入3u，最后点击ok。
直流电压源V0，V1的值分别设为1.8，0.6。
设置完毕后点击工具栏上的进行保存。
4.仿真4.1DC扫描及输入输出共模范围在菜单栏依次选择Tools→Analog Environment，弹出如图4.1所示的Simulation窗口：图3.2 M3、M4管参数设置点击Setup →Model Libraries 在弹出的对话框中设好Model Library。
点击Browse …按钮，选择/cad/smic018_tech/Process_technology/Mixed-Signal/SPICE_Model/ms018_v1p6_s pe.lib ，在Section(opt.)中填入tt ，点Add ，再点ok 退出。
实验3模电差动放大电路
实验三 差动放大电路
一 实验目的 熟悉差动放大电路工作原理 掌握差动放大电路的基本测验方法 预习要求 计算图5.1的静态工作点(设r=3K,ß=100)及电压放大倍数。 在图5.1基础上画出单端输入和共模输入的电路。 实验仪器 示波器、信号发生器、数字万用表
二 测量静态工作点
1、调零 将输入端短路并接地,接通直流电源,调节 电位器Rp1使双端输出电压Vo=0。 2、测量静态工作点 测量V1、V2、V3各极对地电压填入下表
2、测量共模电压放大倍数。 将图5.2输入端Vi1、Vi2短接,接到信号源的输入端上。直流信号源分先输 出+0.1V和-0.1V。分别测量并填入表5.2。由测量数据算出单端和双端输出的 电压放大倍数。进一步输出共模制比CMRR=|Ad∕Ac|。 3、在实验板面板组成单端输入的差放电路进行实验。 在图5.2中将Vi2接地，组成单端输入差动放大器，从Vi1端分别输入直流 信号V=±0.1V，测量单端及双端输出的电压放大倍数，并与双端输入时的单 端及双端差模电压放大倍数进行比较。分别测量并填入表5.3。
放大倍数
直流-0.1V
表5.3
四 实验报告要求
根据实测数据计算图5.1电路的静态工作点，与预习计算结果相比较。 整理实验数据，计算各种接法的Ad，并与理论计算值相比较。 计算实验步骤2中Ac和CMRR值。 总结差放电路的性能和特点。
图5.1
对地电压
测量值(V)
Vc1
Vc2 Vc3
Vb1
Vb2
Vb3
Ve1
Ve2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ve3
表5.1
三 动态研究
1、测量差模电压放大倍数。
在图5.2输入端加入直流电压信号Vid=±0.1V按表5.2要求测量并记录,由测 量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。注意:先将直流信号源OUT1和 OUT2分别接入Vi1和Vi2端,然后调节直流信号源,使其输出为+0.1V和-0.1V。
差动放大器实验报告
差动放大器实验报告实验报告：差动放大器的原理与应用一、实验目的1.了解差动放大器的基本原理；2.学习差动放大器的性能参数评价与测量方法；3.熟悉差动放大器的应用。
二、实验原理1.差动放大器的基本电路为共射器差动放大电路。
它由两个相同的共射放大器和一个共同的负载电阻组成。
两个BJT管分别驱动同一负载电阻，其发射极相互连接。
通过负载电阻可以得到差模和共模信号。
其中，差模信号为两个输入信号之差，而共模信号为两个输入信号之和。
2.差动放大器的性能参数主要包括共模抑制比、增益、输入电阻和输出电阻。
其中，共模抑制比指的是差动放大器对于共模信号的抑制能力；增益指的是差动放大器对于差模信号的放大能力；输入电阻指的是差动放大器对于输入信号的电阻特性；输出电阻指的是差动放大器对于输出信号的电阻特性。
三、实验步骤1.接线：按照电路图将差动放大器电路搭建起来。
2.测量差动放大器的直流工作点：使用万用表测量差动放大器电路的直流电压，包括两个BJT管的发射极电压、基极电压和集电极电压。
3.测量差动放大器的交流性能参数：（1）输入特性测量：使用函数信号发生器作为输入信号源，测量输入信号和输出信号的电压，绘制输入特性曲线。
（2）共模抑制比测量：使用函数信号发生器分别给两个输入端口施加共模信号和差模信号，测量输出信号的电压，计算共模抑制比。
（3）增益测量：使用函数信号发生器分别给两个输入端口施加差模信号，测量输出信号的电压，计算增益。
（4）输入、输出电阻的测量：使用函数信号发生器施加信号，通过分析输入、输出端口的电流和电压变化，测量输入、输出电阻。
四、实验结果与分析1.直流工作点测量结果如下表所示：左端BJT管，发射极电压，基极电压，集电极电压:----------:，:----------:，:--------:，:--------:Q1，1.23V，0.72V，6.68VQ2，1.30V，0.75V，6.42V这里插入图片从图中可以看出，当输入信号的幅值逐渐增大时，输出信号的幅值也随之增大，但存在一个饱和区，超过该区域输入信号的幅值不再增大。
cadence简单差动放大器
点击Setup→Stimuli，将VIN1的ACmagnitude为0.5，将VIN2的ACmagnitudee设置为-0.5（别忘了点Change保存修改！）。
设置交流分析参数，频率范围从10到200M，点ok保存
点击 观察输出波形：
依次点击波形显视窗的Tools→Calculator，弹出如图4.16所示窗口，在Caculator窗口的函数列表窗里选择PhaseMargin，然后点击 就可以得到相位裕度。
点击 开始仿真，结果如图4.21所示。
我们可以看到在低频时从VDD到VOUT的增益接近1。电源抑制比（PSRR）的定义为：从输入到输出的增益除以从电源到输出的增益。在低频时，PSRR为：
PSRR≈gmN(rop||roN)(1.4)
在本例中，PSRR就是差动放大器的低频增益。
国家集成电路人才培养基地
培训资料(3)
简单差动放大器实验
2006-X-XX
简单差动放大器实验
本实验包括对简单差动放大器进行DC扫描、AC分析，并学习根据输出波形确定相位裕度、输入输出共模范围、共模增益、共模抑制比（CMRR）以及电源抑制比（PSRR）。
1.
启动电脑，进入solaris9系统，打开终端Teminal，输入cds.setup后按回车，再输入icfb&按回车，candence启动成功。在自己的Library中新建一个cellview，命名为amp。
点击Setup→Stimuli，弹出如下图所示对话框，在其中可以设置输入信号。我们可以看到VIN1和VIN2前面有“OFF”字样，表示此时它们都不起作用。
选中VIN1，此时该行处于高亮状态。点击Enabled后的方框，当其变为黑色时表示已经选中，然后在DC voltage栏输入VCM1，最后点击Change保存修改（这一步一定要做！）。以同样的方法修改VIN2，不同的是在DC voltage栏输入VCM2。此时VIN1和VIN2前面的“OFF”应该变成了“ON”，表示它们都被激活了。最后点击OK退出。
差动放大器实验报告
差动放大器实验报告一、实验目的了解差动放大器的基本原理，熟悉差模信号的特性，并掌握差动放大器的基本应用，学会操作实验平台，提高实验技能。
二、实验原理差动放大器是指以两个输入端口分别输入信号，且两个输入信号具有差分特性的放大器。
差分信号的特性是一对相同但反向的信号之间差值很小，例如：两个电压信号U1、U2，其差分信号可以表示为ΔU=U1-U2，ΔU是差分信号，Ucm=(U1+U2)/2是公模信号，Ucm通常是系统中所需要忽略的信号部分。
差动放大器主要用于放大两个输入信号的差分信号，将差分信号经过放大之后通过放大器的输出端口输出，同时忽略公模信号的影响。
三、实验内容本次实验我们需要完成的是基于差动放大器的实验，具体实验的内容主要包括：实验步骤：1.准备实验平台，连接相应的差动放大器模块及指令控制模块；2.调整输入信号的具体参数，将输出信号直接接入示波器；3.测试差动输出信号的波形及幅值，并记录数据；4.调整输入信号进行多次测试，以得到更为有效的实验数据；5.分析实验数据，并撰写实验报告，评估实验结果。
四、实验结果在本实验中，我们得到了多组差分输出信号的数据，进行了数据的处理并绘制了相应的波形图。
通过图形可以得到，差分信号具有非常明显的幅值放大特性，而在公模信号的干扰下，差分信号的放大倍数会降低，但依然具备较高的放大幅度。
五、实验分析通过本次实验的数据，我们可以看到，差动放大器作为一种专门用于放大差分信号的放大器，在实际中具有非常明显的优势。
相比于传统的单端或双端放大器，差动放大器可以处理高频及精确信号，具备极佳的线性特性，并且可以有效的忽略共模信号的影响，从而实现高精度的放大输出。
同时，我们也可以看到，作为一种高精度的放大器，差动放大器也有其自身存在的局限性。
在实际中，必须通过对输入信号及差分放大器本身进行调整，才能够实现高精度的输出。
因此，在使用差动放大器的同时，必须根据具体的应用需求进行精心设计和调试。
模拟电路实验报告-3
实验三：差动放大器分析与设计1. 实验目的：（1）通过使用Multisim来仿真电路，测试如图3所示的差分放大电路的静态工作点、差模电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
（2）加深对差分放大电路工作原理的理解。
（3）通过仿真，体会差分放大电路对温漂的抑制作用。
2．实验电路3.实验步骤（1）直流工作点分析：Vbe=-2.35+588=0.6V>0,Vbc=-2.35-5.85=-8.2V<0,说明三极管发射结正偏，集电结反偏，因此三极管工作在放大区。
放大倍数304/2.35=130。
（2）如图，电流表串接于镜像电流源的输出端，选择直流档，读数为722.394uA。
理论值应为12V/16KOhm=750uA.(3) 测量输入电阻：用交流表分别测量输入端的电压和电流，两者之商即为输入电阻值。
输入电阻（没接负载）：R i=7.071mV/205.085nA=34.5 KOhm测量输出电阻：a．在输出端补接1千欧负载，并接交流电压表，测得U1；b．不接负载，测得U2；c．用公式Ro=RLU2/U1-1）所以Ro= 1000*（41.005/19.897-1）=1.06 KOhm（单端输出，双端输出要乘以2）（4）测量差模放大倍数：a.用交流电压表测量输入电压Ui；b.用交流电压表测量输出负载两端电压Uo；c.放大倍数Ad=Uo/Ui;所以差动放大倍数Ad=19.889/7.071=2.8(单端输出，带载)。
（若不带载，则Ad=41.005/7.071=5.8）(5)测量幅频特性和相频特性a．用波特仪：b．用交流分析：(6)对以上差动放大电路进行温度扫描：（0~100°C）对相同静态工作点的单管共射放大电路如下：Vbe=0.585V，Vbc=-5.3V，Ib=2.31uA，Ic=296uA，工作点大致相同。
对该电路进行温度扫描：对比得出结论：差动放大电路比单管放大电路对温度的稳定性好，受温度影响小。
差动放大器实验报告
差动放大器实验报告一、前言差动放大器是一种常见的电路，广泛应用于仪器仪表、通信、音频等领域。
它的主要作用是实现信号的放大和传输。
本文将介绍差动放大器实验的操作流程、结果分析及实验感悟。
二、实验目的1、了解差动放大器原理。
2、掌握差动放大器的实际应用。
3、实现差动放大器的搭建和测试。
三、实验器材1、操作板。
2、备注信号发生器。
3、万用表。
4、示波器。
5、电阻箱。
4、实验原理差动放大器是一种比较常见的电路，由于其技术特点以及应用场合的限制，在其设计和应用过程中，需要做出一些规定。
这些规定包括：输入和输出的连接方式、输出端基准点的接地方式、引脚连接以及电路参数的设定等。
差动放大器的原理如图所示：5、实验步骤1、搭建差动放大器电路。
2、将函数信号发生器的输出接到差分输入终端。
3、将差动放大器的输出接到示波器的A输入端，并将示波器的A端接地。
4、开启函数信号发生器和示波器。
5、调整函数信号发生器的输出频率，观察示波器屏幕上波形的形状和幅度。
6、将信号发生器输出的电压分别变化，观察示波器屏幕上波形的大小和变化情况。
6、实验结果分析通过上述实验步骤，我们对差动放大器的原理有了一定的了解。
在实验过程中，我们可以发现，随着信号的变化，示波器屏幕上的波形也会相应地变化。
实验结果表明，当我们将信号发生器的输出电压降低到一定的值之后，差动放大器的输出电压就会开始出现偏差。
这说明差动放大器的输出电压是与输入电压的变化相对应的。
此外，我们还检测了差动放大器的输入电阻和输出电阻。
实验结果表明，输入电阻为几兆欧姆，输出电阻为几千欧姆。
7、实验感想本次差动放大器实验，使我们更加深入地了解了差动放大器的电路结构、原理和应用。
它不仅可以在现代科技产业中得到广泛的应用，还可以在日常生活中用于放大音乐、电视、电影等娱乐设备中的音频信号。
在实验过程中，我们还学习了如何搭建电路、连接电器、使用万用表和示波器等实验操作技能，使我们更加具备了解决实际问题的能力。
模拟电子技术实验报告三 差动放大器
模拟电子技术实验报告第（3）次实验实验名称：_差动放大器专业班级：自动化姓名：学号：一、实验目的1、加深对差动放大器性能及特点的理解。
2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法。
二、实验原理图3-1是差动放大器的基本结构。
它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。
当开关K拨向左边时，构成典型的差动放大器。
调零电位器Rp用来调节T1、T2管的静态工作点，使得输入信号Ui=0时，双端输出电压Uo=0。
RE 为两管共用的发射极电阻，它对差模信号无负反馈作用，因而不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用，故可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。
当开关K拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。
它用晶体管恒流源代替发射极电阻RE,可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
1、静态工作点的估算典型电路恒流源电路2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数当差动放大器的射极电阻RE足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数Ad由输出端方式决定，而与输入方式无关。
双端输出：RE=∞，Rp在中心位置时，单端输出当输入共模信号时，若为单端输出，则有若为双端输出，在理想情况下实际上由于元件不可能完全对称，因此Ac也不会绝对等于零。
3、共模抑制比CMRR为了表征差动放大器对有用信号(差模信号)的放大作用和对共模信号的抑制能力，通常用一个综合指标来衡量，即共模抑制比差动放大器的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。
本实验由函数信号发生器提供频率f=1KHZ的正弦信号作为输入信号。
三、实验设备与器件四、实验内容1、典型差动放大器性能测试选取差动放大器扩展板，开关K拨向左边构成典型差动放大器。
（1）测量静态工作点1）调节放大器零点信号源不接入。
将放大器输入端A、B与地短接，接通±12V直流电源，用万用表测量输出电压Uo，调节调零电位器Rp，使Uo=0.调节要仔细，力求准确。
2）测量静态工作点零点调好以后，用万用表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻RE两端电压URE，记入表3-1。
2016年北航模拟电路实验三 差动放大器的分析与设计
电子电路实验报告实验三差动放大器的分析与设计班级学号姓名日期一、实验目的（一）通过使用Multisim来仿真电路，测试如图3所示的差分放大电路的静态工作点、差模电压放大倍数、输入电阻和输出电阻（二）加深对差分放大电路工作原理的理解（三）通过仿真，体会差分放大电路对温漂的抑制作用二、实验电路三、实验步骤（一）请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态对该电路进行直流工作点分析，结果截图如下图所示：对比电路图可知：U BQ1=-2.07344mV U BQ2=-2.07344mV U CQ1=11.64087VU CQ2=11.64087VU EQ=-584.27715mV由于U BQ>U EQ，U CQ>U BQ，所以发射结正偏，集电结反偏。
故推断，该NPN型三极管工作在放大区（二）请画出测量电流源提供给差放的静态工作电流时，电流表在电路中的接法，并说明电流表的各项参数设置。
在发射极串联一个电流表，用直流档测量，如下图所示：测得：I=722.4uA（三）详细说明测量输入、输出电阻的方法（操作步骤），并给出其值输入电阻：在输入端分别并联交流电压表和串联交流电流表。
如下图所示：测得：U i=9.712mV，I i287.85nA所以R i=U i/I i=33.74kΩ输出电阻：将信号源短路。
在输出端加一个电压源。
在输出端分别串联一个交流电流表和并联一个交流电压表，测量输出电阻。
如下图所示：测得：I o=5.083μA，U o=10mV，进而可求得R o=1.97kΩ（四）利用软件提供的测量仪表测出单端差模放大倍数Av=Vo/Vi=115.335mV/9.712mV=11.88（五）用波特图仪测量该电路的幅频、相频特性曲线实验电路图：实验结果：（1）幅频特性（2）相频特性（六）用交流分析测量该电路的幅频、相频特性曲线由交流分析得：（七）请利用温度扫描功能给出工作温度从0℃变化到100℃时，输出波形的变化实验电路：（八）根据前面得到的静态工作点，请设计一单管共射电路（图4给出了一种可行的电路图，可以作为参考），使其工作点和图3电路的静态工作点一样。
差动放大器仿真分析
差动放大器仿真分析一．实验目的1.掌握Pspice的使用方法和对基本电路的仿真过程；2.了解差动放大器的基本结构和工作原理；3.加深对差动放大器性能及特点的理解。
二．实验要求对电路原理图进行简单介绍和分析：对差动放大器进行直流仿真分析，巢式分析，交流分析和噪声分析。
查看幅频输出和相频输出等。
三．实验方法利用Pspice进行电路仿真分析查看相关仿真对象波形，查看输出文本，最后得出结论。
四．实验仿真1.电路原理结构图差动放大器在放大电路中占有重要的地位，绝大多数的运算放大器几乎都以放大器作为输入级。
由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。
整个电路由电阻，电容以及正弦源和直流源，晶体管构成，本电路采用单电源供电。
差分放大电路能有效地抑制零点漂移，是集成运算放大电路的输入级电路，也是其它模拟集成电路的重要单元电路。
掌握差分放大电路的特性对集成运放的原理分析至关重要。
Rs2 01k图1电路结构2.绘制电路图打开Capture CIS文件，选择File\New\Project，然后在New Project对话框的Name栏内输入文件名“cffdq”并选择文件保存路径，连续单击“OK”，出现空的绘图。
选择相应的电路元件绘制电路图，修改元件参数并设置相应的网络线路别名。
绘制电路图如图2所示：图2 电路原理图3.设置Pspice仿真参数选择Pspice\New\Simulation Profile功能菜单选项或者单击按钮，出现如图3（a）所示对话框，在Name内输入DC，其它保持不变，设置之后单击按钮，出现对话框如图3（b）所示，最后单击按钮退出对话框。
图3（a）图3（b）4.存档并运行Pspice选择File\Save功能菜单选项或者单击按钮存盘，然后选择Pspice\Run功能菜单选项或者单击按钮打开Pspice仿真程序，出现空的Pspice窗口，如图4所示图4 空的Pspice窗口5.执行Pspice程序单击Pspice A/D窗口主工具栏中的按钮或者按（Inset）键，打开Add Trace对话框，在Trace Expression栏内输入V(OUT1)，选定仿真对象。
差动放大电路multisim仿真实验
仪器放大器基本原理
――――差动放大电路仿真实验
实验目的：学习利用Multisim进行差动放大电路仿真。
试验过程：1.使用Multisim进行仿真电路的连接如下图1所示：
图2 差动放大电路图仿真
2．输入差模信号，采用信号为60HZ，50mv交流差模输入。
差模与输出如图2所示：
图2：差模输入下仿真结果
放大倍数约为：8197/199.968=41。
即放大倍数约为41倍。
进行后处理，如图3所示：
图3：差模输入后处理
图3所示中，输出的差模放大值为：8.1524V。
3．输入共模信号。
调整变阻器为45%。
输入端电路连接及示波器显示共模输出如图4
图4：输入端电路连接及示波器显示共模输出
由于共模输出较小需要调整示波器测量的幅值，并去除直流分量的放大，显示如上图中示波器显示。
后处理如图5：
图5 ：共模输入后处理
如图6所示，显示输出输入的后处理。
图6：输出输入的后处理
共模情况下，输出幅值为（287.1709-287.0167）mV=0.1542mV。
输入为：49.698*2=97.369 mV。
共模放大倍数为0.1542mV/97.369 mV=0.0016倍。
实验三 差动放大电路实验
实验三
差动放大电路实验
一、实验目的 1．掌握差动放大电路的工作原理和基本参 数的测量方法。 2．了解Re对共模信号的抑制作用。 二、实验电路及仪器
1. 实验电路如图1所示 2. 实验仪器 （1）信号发生器 （2）万用表 （3）模拟电路实验箱
1-19 射极耦合差动放大电路（V1、V2 3DG6A）
（ Rp选用实验箱上1K的滑动电阻代替）
Ui/mv Uod1 Uod2
表2 双入双出差模电压放大倍数实验数据 40 60
80
Uod＝∣ Uod1 ∣＋∣ Uod2 ∣
Ad＝ Uod/Ui
*3.单端输入、双端输出差模电压放大倍数的测量
（1）将信号发生器接入差动放大电路1、2两端（其 中2、3短接） （2）输入交流信号频率同上，用万用表或毫伏表测 量Uod1，Uod2的值，填入表3。
4.共模电压放大倍数的测量 将1端、3端短接，把信号发生器接入 （1、3）短接端和公共端。
注：测试电路的基本原理
1）差动放大器输出电压的静态调零。实训电路所示差动放大电路是由 两个单级共射放大电路对称构成，电路结构和参数完全相同，在静态时， IC1=IC2，UO1=UO2，输出电压UO=0。但是两边放大电路的参数不可 能完全对称，所以UO不为零，必须调节调零电位器RP，使UO=0。 2）差动放大器对差模信号起放大作用。当差动放大电路的两输入端加 入大小相等、相位相反的差模信号时，在两边放大器的输出端就可以得 到大小相等、相位相反的一对输出电压UO1、UO2。对于双端输出的电 路，输出电压UO= UO1-UO2=2 UO1，为单边输出电压的两倍；若为单 端输出的电路，输出电压UO= UO1或 UO=UO2。 3）差动放大电路对共模信号起抑制作用。当差动放大电路加入大小相 等、相位相同的共模信号，在两边放大器的输出端就可得到大小相等， 相位相同的一对输出电压UO1和UO2。对于双端输出的差动放大电路， 共模输出电压UO= UO1-UO2=0。实际上两边放大器元件参数不可能完 全对称，在输出端仍有一定的共模输出电压。公共射极电阻RE（或恒流 源）对共模信号有强烈的电流负反馈作用，可进一步抑制共模信号；对 于单端输出的差动放大电路，不能利用电路的对称性来抑制共模信号， 只能靠公共射极电阻RE（或恒流源）抑制共模信号。 4）用恒流源代替RE可以提高差动放大电路抑制共模信号的能力。
3 简单差动放大器的仿真实验
设置直流扫描参数，点击右边工具栏上的 ，按图4.7设置好，点ok保存。这里我们让VCM1从0v扫描到1.8V。
设置输出信号，依次选择Outputs→To Be Plotted→Select On Schematic。
4.2 AC
点击Setup→Stimuli，将VIN1的AC magnitude为0.5，将VIN2的AC magnitudee设置为-0.5（别忘了点Change保存修改！）。
设置交流分析参数，频率范围从10到200M，点ok保存
点击 观察输出波形：
依次点击波形显视窗的Tools→Calculator，弹出如图4.16所示窗口，在Caculator窗口的函数列表窗里选择PhaseMargin，然后点击 就可以得到相位裕度。
国家集成电路人才培养基地
培训资料(3)
简单差动放大器实验
2006-X-XX
简单差动放大器实验
本实验包括对简单差动放大器进行DC扫描、AC分析，并学习根据输出波形确定相位裕度、输入输出共模范围、共模增益、共模抑制比（CMRR）以及电源抑制比（PSRR）。
1.
启动电脑，进入solaris9系统，打开终端Teminal，输入cds.setup后按回车，再输入icfb&按回车，candence启动成功。在自己的Library中新建一个cellview，命名为amp。
4.3
回到Simulation窗口，点击Setup→Stimuli，将VIN1，VIN2的AC magnitude都设为1。
点击 开始仿真，得到如下波形图：
从图4.17我们可以看到，即使电路是完全对称的，输出信号也会因为输入共模变化而变差，这个缺点在全差动电路中不存在。为了合理地比较各种差动电路，必须用所需要的差动增益与不希望的共模增益的比值来衡量对共模扰动的抑制能力。定义“共模抑制比”（CMRR）如下：
实验3 差动放大器
晶体管 hFE测试 ⑨ 档
如何获得 ±12V双路 电源
（1） 、打开电源后，将跟踪(11)的 左按键按下， 右按键置于弹起位置。 使其处于串联模式 （2） 、使用万用表“直流电压档” 测量④② 接线端子间电压，调节主 路电源的电压调节旋钮⑧ ，使主路 电源输出的电压为12V（从路电源输 出的电压严格跟踪主路电源的输出 电压）。电源即可获得±12V输出 （3） 、将电源主路④② ，从路② 接线端子用电源导线分别与实验箱 +12V，- 12V，地相连接。 注： 1、本款稳压电源在双路串联模式下，前主 路电源负端和从路电源的正端是相联的。 2、在两路电源处于串联状态时，两路的输 出电压由主路控制。
2017/2/3
8
电气与自动化工程学院
电工电子实验中心
三、实验内容
1-1、典型差动放大器性能测试 -测量静态工作点
1、零点调好后 Uo B C Ui E C B
RP
E
2、用数字万用表直流电压档测量V1管各 电极电位 3、用数字万用表直流电压档测量V2管各 电极电位
4、用数字万用表直流电压档测量射极电 阻RE两端电压URE
7
电 容 ① ② ③ 插 座 直流电流 量程档
交流电压 量程档
交流电流 量程档
2017/2/3
电气与自动化工程学院
电工电子实验中心
三、实验内容
1-1、典型差动放大器性能测试 -差动放大器调零
Uo 注：用数字万用表直流电压 档测UO
RP
Ui 1、 接通±12V电源。 开关 S 2、将放大器输入端A、B与地短接 。 3、将开关S拨至左侧。 4、用直流电压表测量输出电压Uo， 实验单元电路 5、调节调零电位器Rp，使Uo＝0V。
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点击Setup→Stimuli，将VIN1的AC magnitude为0.5，将VIN2的AC magnitudee设置为-0.5（别忘了点Change保存修改！）。
设置交流分析参数，频率范围从10到200M，点ok保存
点击 观察输出波形：
依次点击波形显视窗的Tools→Calculator，弹出如图4.16所示窗口，在Caculator窗口的函数列表窗里选择PhaseMargin，然后点击 就可以得到相位裕度。
点击电路图中的VOUT PIN，然后按ESC。我们可以看到Outputs栏里已经有了刚才选择的VOUT。
依次点击Simulation窗口的Tools→Parametric Analysis弹出参数分析窗口，按图4.10设置好：
依次点击参数分析窗口的Analysis→Start，可以看到如图4.11所示的结果：
4.
4.1
在菜单栏依次选择Tools→Analog Environment，弹出如图4.1所示的Simulation窗口：
点击Setup→Model Libraries在弹出的对话框中设好Model Library。点击Browse…按钮，选择/cad/smic018_tech/Process_technology/Mixed-Signal/SPICE_Model/ms018_v1p6_spe.lib，在Section(opt.)中填入tt，点Add，再点ok退出。
2.
按下图输入简单差动放大器电路图，其中的元件参数我们在下一步中设置，图中用到的元件（vdc, pmos4,nmos4,vdd,gnd,cap）都在analogLib库中能找到。
3.
根据放大倍数，功耗，输出摆幅等要求确定各个mos管的宽长比（W/L）和栅压。由于我们实验时间有限，请同学们直接按下面的步骤设置好元件值（选中元件后按q键调出如下的元件属性设置框）：
点击右边工具栏上的 ，将VCM1，VCM2添加为设计变量，值设为0.9。点ok保存。
设置直流扫描参数，点击右边工具栏上的 ，按图4.7设置好，点ok保存。这里我们让VCM1从0v扫描到1.8V。
设置输出信号，依次选择Outputs→To Be Plotted→Select On Schematic。
点击 开始仿真，结果如图4.21所示。
我们可以看到在低频时从VDD到VOUT的增益接近1。电源抑制比（PSRR）的定义为：从输入到输出的增益除以从电源到输出的增益。在低频时，PSRR为：
PSRR≈gmN(rop||roN)(1.4)
在本例中，PSRR就是差动放大器的低频增益。
点击Setup→Stimuli，弹出如下图所示对话框，在其中可以设置输入信号。我们可以看到VIN1和VIN2前面有“OFF”字样，表示此时它们都不起作用。
选中VIN1，此时该行处于高亮状态。点击Enabled后的方框，当其变为黑色时表示已经选中，然后在DC voltage栏输入VCM1，最后点击Change保存修改（这一步一定要做！）。以同样的方法修改VIN2，不同的是在DC voltage栏输入VCM2。此时VIN1和VIN2前面的“OFF”应该变成了“ON”，表示它们都被激活了。最后点击OK退出CM大约为0.035，ADM大约为185，因此CMRR大约为75dB。
4.4
回到电路图编辑窗口,将V0的AC Magnitude设为1，点击ok退出。
之后点击 保存电路图。
回到Simulation窗口，点击Setup→Stimuli，将VIN1，VIN2的AC magnitude设为0。
M0，M1，M2：于Model name栏输入n18，于Width栏输入4u，于Lenth栏输入700n，最后点击ok。
M3，M4：于Model name栏输入p18，于Width栏输入10u，于Lenth栏输入3u，最后点击ok。
直流电压源V0，V1的值分别设为1.8，0.6。设置完毕后点击工具栏上的 进行保存。
4.3
回到Simulation窗口，点击Setup→Stimuli，将VIN1，VIN2的AC magnitude都设为1。
点击 开始仿真，得到如下波形图：
从图4.17我们可以看到，即使电路是完全对称的，输出信号也会因为输入共模变化而变差，这个缺点在全差动电路中不存在。为了合理地比较各种差动电路，必须用所需要的差动增益与不希望的共模增益的比值来衡量对共模扰动的抑制能力。定义“共模抑制比”（CMRR）如下：
为使电路正常工作，输入共模电压的范围应为：
VGS1+(VGS0-VTH0)≦Vin,CM≦VDD-(VGS3-VTH3)+VTH1(1.1)
输出共模范围应为：
VOD0+VOD1≦Vout,CM≦VDD-|VOD3| (1.2)
本实验中最小输入共模电压为0.8V左右，小于0.8V的输入共模电平会使M0进入线性区，M1，M2进入亚阈值导通状态；最大输入共模电压为1.4V左右，大于该值的输入共模电压很容易使M1，M2进入线性区。从图4.11中我们可以观察到随着VCM2的增大，输出摆幅越来越小。
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简单差动放大器实验
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简单差动放大器实验
本实验包括对简单差动放大器进行DC扫描、AC分析，并学习根据输出波形确定相位裕度、输入输出共模范围、共模增益、共模抑制比（CMRR）以及电源抑制比（PSRR）。
1.
启动电脑，进入solaris9系统，打开终端Teminal，输入cds.setup后按回车，再输入icfb&按回车，candence启动成功。在自己的Library中新建一个cellview，命名为amp。