差动放大电路仿真课程设计报告
差动放大电路课程设计
差动放大电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解差动放大电路的基本原理,掌握其组成部分及功能。
2. 学生能够掌握差动放大电路的静态工作点分析方法,并运用数学表达式进行计算。
3. 学生能够解释差动放大电路的共模抑制比和差模增益的概念,并分析其对电路性能的影响。
技能目标:1. 学生能够设计简单的差动放大电路,并运用仿真软件进行电路测试。
2. 学生能够运用所学知识,解决实际电路中差动放大电路的相关问题。
3. 学生通过小组讨论、分析电路图,提高团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高学习积极性。
2. 学生通过学习差动放大电路,认识到电子技术在实际应用中的重要性,增强社会责任感。
3. 学生在学习过程中,培养严谨、踏实的科学态度,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为电子技术基础课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生为高中二年级学生,具备一定的电子技术基础知识和电路分析能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过分解课程目标,使学生在学习过程中逐步达成预期学习成果,为后续课程打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容围绕差动放大电路的基本原理、电路分析及实际应用展开。
具体安排如下:1. 差动放大电路基本原理:- 简介差动放大电路的定义、特点及应用场景。
- 介绍差动放大电路的组成部分,包括两个输入端、两个输出端和反馈网络。
2. 电路分析:- 静态工作点分析:讲解差动放大电路静态工作点的计算方法,引导学生运用数学表达式进行计算。
- 动态分析:介绍差动放大电路的共模抑制比和差模增益,分析其对电路性能的影响。
3. 实际应用:- 介绍差动放大电路在实际电路中的应用,如传感器信号放大、音频放大等。
- 引导学生运用所学知识,设计简单的差动放大电路。
4. 教学大纲:- 第一课时:差动放大电路基本原理及组成部分介绍。
差分放大电路仿真分析报告
差分放大电路仿真分析差分放大电路是集成运算放大器的主要单元电路之一,它具有很强的抑制零点漂移的能力。
作为集成运算放大器的输入级,差分放大电路几乎完全决定着集成运算放大器的差模输入特性、共模抑制特性、输入失调特性和噪声特性。
差分放大电路经由两个参数完全相同的晶体管组成,电路结构对称。
电路具有两个输入端和两个输出端,因此差分放大电路具有四种形式:单端输入单端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出以及双端输入双端输出。
实验内容:一、理想差分放大电路1、绘制电路图启动Capture CIS程序,新建工程,利用Capture CIS绘图软件,绘制如下的电路原理图。
双击正弦电压源VS+的图标,在弹出的窗口中设置AC为10mV,DC为0V,VOFF 为0,VAMPL为10m,VFREQ1kHz。
VS-的设置除AC为-10mV外,其余均与VS+同。
2、直流工作点分析选择Spice | New Simulation Profile功能选项或单击按钮,打开NewSimulation对话框,在Name文本框中输入Bias,单击 Create按钮,弹出Simulation Settings-Bias对话框,设置如下:保存设置,启动PSpice A/D仿真程序,调出PSpice A/D窗口,可以在PSpice A/D窗口中选择View | OutPut Filse功能菜单选项,查看输出文件。
在Capture CIS窗口中,单击作电压与电流值,如下图:3、双端输入是的基本特性上面的电路是双端输入的形式,可以利用上面的电路来分析双端输入时的电路特性。
将分析类型设为交流扫描分析AC Sweep。
选择PSpice | New SimulationProfile功能选项或单击按钮,打开New Simulation对话框,在Name文本框中输入AC,单击 Create按钮,弹出Simulation Settings-AC对话框,设置如下:启动PSpice A/D仿真程序,显示空的PSpice A/D窗口,选择Trace | Add Trace命令,在Add Trace窗口中设置如下图,即观察单端输出时的电压增益:V(OUT1)/ (V(VS+:+)-V(Vs-:+))。
差动放大电路实验报告
差动放大电路实验报告 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】实验五差动放大电路(本实验数据与数据处理由果冻提供,仅供参考,请勿传阅.谢谢~)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R P 用来调节T1、T2管的静态工作点, Vi=0时, VO=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,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,可以有效抑制零漂。
差分放大器实验电路图三、实验设备与器件1、±12V直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、交流毫伏表5、直流电压表6、晶体三极管3DG6×3, T1、T2管特性参数一致,或9011×3,电阻器、电容器若干。
四、实验内容1、典型差动放大器性能测试开关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,用直流电压表测量输出电压VO ,调节调零电位器RP,使VO=0。
②测量静态工作点再记下下表。
2) 测量差模电压放大倍数(须调节直流电压源Ui1= ,Ui2=理论计算:(r be =3K .β=100. Rp=330Ω) 静态工作点:E3BEEE CC 212E3C3R V )V (V R R R I I -++≈≈= I c Q =Ic 3/2=, Ib Q =Ic/β=100=uA U CEQ =Vcc-IcRc+U BEQ =*10+=双端输出:(注:一般放大倍数A 的下标d 表示差模,下标c 表示共模,注意分辨)Pbe B C iOd β)R (121r R βR △V △V A +++-===Ac 双 =0.单端输出:d i C1d1A 21△V △V A ===, d i C2d2A 21△V △V A -=== (参考答案中的Re=10K ,而Re 等效为恒流源电阻,理想状态下无穷大,因此上式结果应为0.读者自己改一下)实测计算:(注:本实验相对误差不做数据处理要求,下面给出的仅供参考比对数据) 静态工作点:Ic 1Q =(Vcc-Uc1)/Rc1=/10mA= Ic 2Q = Ib 1Q = Ic Q/β=100mA= Ib 2Q =U C1E1Q =U C1-U E1==U C2E2Q =差模放大倍数:(Ui=Ui1-Ui2=+ (注:放大倍数在实测计算时,正负值因数据而异~!)Ad1=(Uc1差模-Uc1)/(Ui-0)=Ad2=(Uc2差模-Uc2)/(Ui-0)=Ad双=Uo双/Ui==相对误差计算 (||Ad理|-|Ad实||)/|Ad理|r d1=| r d2=| r d双=%共模放大倍数:(Ui=+Ac1=(Uc1共模-Uc1)/Ui=共模-Uc2)/Ui=双=Uc双/Ui== (Ui=时同理)共模抑制比:CMRR=|Ad双/Ac双|=||=4.单端输入(注:上面实验中差模与共模接法均为双端输入,详见最后分析)=Uc2)Ui=+时Ac1=时Ac1=正弦信号时(注:部分同学的输入电压可能为500mV,处理时请注意)Ac1=分析部分:(注:只供理解,不做报告要求)Vi、Vo、Vc1和Vc2的相位关系其中Vi、Vc1同相,Vi、Vc2反相,Vc1、Vc2反相。
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。
差动放大电路实验报告
差动放大电路实验报告一、实验目的和背景差动放大电路作为一种常见的电路结构,在许多电子设备中都有广泛应用。
其主要功能是将输入信号放大,并且在信号放大过程中抑制了共模噪声的干扰。
本实验旨在通过搭建差动放大电路并对其进行测试,进一步了解其原理和性能。
二、实验器材与步骤1. 实验器材本次实验采用的实验器材包括:操作示波器、函数发生器、功能信号发生器、电阻、电容。
2. 实验步骤(1) 将差动放大电路按照给定的电路图连接好,并注意正确的电路连接。
(2) 将函数发生器的正弦波输出接入差动放大电路的输入端,调节函数发生器的输出信号频率和幅度。
(3) 通过示波器观察差动放大电路输入与输出的波形,并记录相应的数值。
(4) 对不同频率和幅度的输入信号进行测试,并观察测试结果的差异。
三、实验结果与分析在本实验中,我搭建了差动放大电路,并通过函数发生器输入不同频率和幅度的信号进行测试。
通过观察示波器上的波形和记录相应的数值,可以得到以下结果和分析:1. 输入信号与输出信号的关系:通过调节函数发生器的频率和幅度,可以观察到差动放大电路正确放大了输入信号,并产生了相应的输出信号。
而且,输出信号的幅度随着输入信号的幅度增大而增大,说明差动放大电路的放大增益较高。
2. 噪声抑制能力:差动放大电路的一个重要特性是抑制共模噪声。
在实验过程中,我引入了一些干扰信号,如电源纹波和环境的电磁干扰等,观察到差动放大电路能够有效地抑制这些共模噪声,并输出较为干净的信号。
3. 频率响应特性:通过改变输入信号的频率,可以观察到差动放大电路的频率响应特性。
实验结果表明,差动放大电路在较低频率时的放大增益较高,但随着频率增加,放大增益逐渐降低。
这是由于差动放大电路的内部结构和元器件参数导致的。
4. 幅度非线性:在一些高幅度的输入信号条件下,观察到差动放大电路存在一定的非线性现象。
这可能是由于电路中的元件饱和或者过载引起的。
在实际应用中,需要根据具体要求对差动放大电路进行调整,以优化其性能。
差动放大电路实验报告
一、实验目的1. 理解差动放大电路的工作原理和特性。
2. 掌握差动放大电路的组成、电路图和基本分析方法。
3. 学习差动放大电路的静态工作点调整、差模和共模放大倍数的测量方法。
4. 分析差动放大电路的共模抑制比(CMRR)和输入阻抗等性能指标。
二、实验原理差动放大电路由两个性能相同的基本共射放大电路组成,具有抑制共模信号、提高差模信号放大倍数的特点。
差动放大电路的输出电压为两个输入电压之差,即差模信号,而共模信号则被抑制。
本实验采用长尾式差动放大电路,电路结构简单,易于分析。
三、实验仪器与设备1. 模拟电路实验箱2. 数字示波器3. 数字万用表4. 信号发生器5. 电阻、电容、晶体管等元器件四、实验步骤1. 实验电路搭建:按照实验指导书要求,搭建长尾式差动放大电路,包括晶体管、电阻、电容等元器件。
2. 静态工作点调整:调整电路中的偏置电阻,使晶体管工作在放大区。
使用数字万用表测量晶体管的静态电流和静态电压,调整偏置电阻,使静态电流和静态电压符合设计要求。
3. 测量差模电压放大倍数:将信号发生器输出信号接入差动放大电路的输入端,调整信号幅度和频率。
使用数字示波器观察输出信号,测量差模电压放大倍数。
4. 测量共模电压放大倍数:将信号发生器输出共模信号接入差动放大电路的输入端,调整信号幅度和频率。
使用数字示波器观察输出信号,测量共模电压放大倍数。
5. 测量共模抑制比(CMRR):将信号发生器输出差模信号和共模信号同时接入差动放大电路的输入端,调整信号幅度和频率。
使用数字示波器观察输出信号,计算CMRR。
6. 分析输入阻抗:根据实验数据,分析差动放大电路的输入阻抗。
五、实验结果与分析1. 静态工作点调整:经过调整,晶体管工作在放大区,静态电流和静态电压符合设计要求。
2. 差模电压放大倍数:实验测得的差模电压放大倍数为20dB,与理论值相符。
3. 共模电压放大倍数:实验测得的共模电压放大倍数为2dB,与理论值相符。
EDA实验2差动放大电路的设计与仿真
实验二差动放大电路的设计与仿真一、实验要求1.设计一个带射极恒流源的差动放大电路,要求负载5.6k时的A VD 大于50。
2.测试电路每个三极管的静态工作点值和 、r be 、r ce值。
3.给电路输入直流小信号,在信号双端输入状态下分别测试电路的A VD、A VD1、A VC、A VC1值。
二、实验步骤1.实验所用的电路电路图如下图所示:放大倍数:A vd=V od/Vid=1.266V/20mV=63.32.三极管的静态工作点值和β、Rbe、Rce①.测试Q1、Q3管由上图可知三极管Q1和三极管Q3所用的三极管型号一样且互相对称,经过分析可知这两个三极管的静态工作点的值应该全部一样。
Q1(Q3)静态工作点值:测β1:β1=ic/ib=289.28/1.891=152.98 求Rbe1:由上图得Rbe1=dx/dy=4.93KΩ求Rce1:有上图得Rce1=dx/dy=10.47KΩ②.测试Q2管Q2静态工作点值:求Rbe2:由上图得Rbe2=dx/dy=2.24KΩ求Rce2:由上图得Rce2=dx/dy=5.0KΩ求β2:β2=△Ic/△Ib=(1.9302-1.6065) /2×1000=161.9所以恒流源输出电阻R0=Rce2(1+β2×R5/(Rbe2+R1//R4+R5))=5.0×(1+161.9×5/(2.24+40//50+5))= 5.0×28.5=142.5KΩ3.测量双端输入直流小信号时电路的A VD、A VD1、A VC、A VC1(1)求A vd:A vd(实际)=V od/Vid= -1.282/0.02= -64.1A vd(理论)= -β1(R2//(R6/2/)//rce1)/rbe1=-152.98×(10//2.8//10.47)/4.93= -152.98×2.0/4.93= -62.1E=|A vd(实际)-A vd(理论)|/|A vd(理论)|=2/62.1=3.2%(2)求A vd1:A vd1(实际)=(0.222-1.009)/0.02=39.35A vd1(理论)=-0.5β1(R2//R6//Rce1)/rbe1=-0.5×152.98×(10//5.6//10.47)/4.93=-0.5×152.98×2.6/4.93=40.34E=| A vd1(实际)- A vd1(理论)|/| A vd1(理论)|=0.99/40.34=2.5%(3)求A vc:A vc=V oc/Vic=0(4)求A vc1:断开直流小信号:A vc1(实际)=(1.00887-1.00889)/0.01=-0.0020A vc1(理论)= -β1(R2//R6//Rce1)/(Rbe1+2(β1+1)R0)= -152.98×(10//5.6//10.47)/(4.93+2×(152.98+1) ×142.5)=-0.0091两者数量级一致三、分析总结在普通的放大电路会由于某些外界因素的变化比如温度的变化,会使输出的电压发生微小的变化,若是在多级放大电路中,这种微小的变化会被逐级放大,以至于在输出端会出现很大的噪声信号,使输出端的信噪比严重下降。
差动放大电路_实验报告解读
实验五差动放大电路(本实验数据与数据处理由果冻提供, 仅供参考, 请勿传阅. 谢谢~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R P 用来调节T 1、T 2管的静态工作点, Vi =0时, VO =0。
R E 为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,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, 可以有效抑制零漂。
差分放大器实验电路图三、实验设备与器件1、±12V 直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、交流毫伏表5、直流电压表6、晶体三极管3DG6×3, T1、T 2管特性参数一致,或9011×3, 电阻器、电容器若干。
四、实验内容1、典型差动放大器性能测试开关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,用直流电压表测量输出电压V O ,调节调零电位器R P ,使V O =0。
②测量静态工作点再记下下表。
2 测量差模电压放大倍数(须调节直流电压源Ui1=0.1V ,Ui2=-0.1V3 测量共模电压放大倍数理论计算:(r be =3K . β=100. Rp=330Ω静态工作点:E3BEEE CC 212E3C3R V V R R R I I -++≈≈=1.153mAI c Q =Ic 3/2=0.577mA, I b Q =I c /β=0.577/100=5.77uA U CEQ =V cc-I c R c+U BEQ =12-0.577*10+0.7=6.93V双端输出:(注:一般放大倍数A 的下标d 表示差模, 下标c 表示共模, 注意分辨Pbe B C iOd βR 21r R βR △V△VA +++-===-33.71A c 双 =0.单端输出:d i C1d1A 21△V△VA ===-16.86, d i C2d2A 21△V△VA -===16.86(参考答案中的Re=10K ,而Re 等效为恒流源电阻,理想状态下无穷大, 因此上式结果应为0. 读者自己改一下实测计算:(注:本实验相对误差不做数据处理要求, 下面给出的仅供参考比对数据静态工作点:Ic 1Q =(Vcc-Uc1/Rc1=(12-6.29/10mA=0.571mA Ic2Q =0.569mA Ib 1Q =IcQ/β=0.571/100mA=5.71uA Ib 2Q =5.69uA U C1E1Q =UC1-U E1=6.29-(-0.61=6.90VU C2E2Q =6.92V差模放大倍数:(Ui=Ui1-Ui2=+0.2V (注:放大倍数在实测计算时, 正负值因数据而异~!Ad1=(Uc1差模-Uc1/(Ui-0=(10.08-6.29/(0.2-0=18.95Ad2=(Uc2差模-Uc2/(Ui-0=-18.80 Ad 双=Uo 双/Ui=7.46/0.2=37.3相对误差计算 (||Ad理|-|Ad实||/|Ad理|r d1=|16.86-18.95|/16.86=12.4% r d2=|16.86-18.80|/16.86=10.9% r d 双=10.6%共模放大倍数:(Ui=+0.1VAc1=(Uc1共模-Uc1/Ui=(6.29-6.29/0.1=0 Ac2=(Uc2共模-Uc2/Ui=(6.31-6.31/0.1=0Ac 双=Uc 双/Ui=-0.02/0.1=-0.2 (Ui=-0.1V时同理共模抑制比:CMRR=|Ad双/Ac双|=|37.3/(-0.2|=186.54. 单端输入(注:上面实验中差模与共模接法均为双端输入, 详见最后分析5. 0-=-≈++++-===EC E P be B CiC1C2C12R R2R R 21β((1r R βR △V△VA A(正弦信号的Uc1=Uc2) Ui=+0.1V时Ac1=(4.76-6.29/0.1=-15.3 Ac2=(7.84-6.31/0.1=15.3 Ao=(-3.70/0.1=-37.0 Ui=-0.1时Ac1=(8.13-6.29/(-0.1=-18.4 Ac2=(4.47-6.31/(-0.1=18.4 Ao=3.64/(-0.1=-36.4正弦信号时(注:部分同学的输入电压可能为500mV, 处理时请注意Ac1=(0.32-6.29/0.05=-119.4 Ac2=(0.32-6.31/0.05=-119.8分析部分:(注:只供理解, 不做报告要求Vi 、Vo 、Vc1和Vc2的相位关系其中Vi 、Vc1同相,Vi 、Vc2反相,Vc1、Vc2反相。
Proteus及Cadence实训课程设计——差动运算放大器设计
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 差动运算放大器的设计初始条件:计算机、Proteus软件、Cadence软件要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:2周2、技术要求:(1)学习Proteus软件和Cadence软件。
(2)设计一个差动运算放大器电路。
(3)利用Cadence软件对该电路设计原理图并进行PCB制版,用Proteus软件对该电路进行仿真。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
时间安排:2013.11.11做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。
2013.11.11-11.16学习Proteus软件和Cadence软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。
2013.11.17-11.21对差动运算放大器进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。
2013.11.22 提交课程设计报告,进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................................... I I1 绪论 (1)2 设计内容及要求 (2)2.1设计的目的及主要任务 (2)2.2 设计思想 (2)3 差动运算放大器的介绍 (3)3.1 基本原理 (3)3.3 电路图的设计 (3)4 Proteus软件的运用及电路的设计与仿真 (4)4.1 原理图的绘制 (4)4.2 仿真与调试 (5)5 Cadence软件的运用与PCB的设计 (7)5.1 原理图的设计 (7)5.2 PCB的设计 (8)6 心得体会 (11)参考文献 (12)摘要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。
差动放大电路_实验报告
一、实验目的1. 理解差动放大电路的工作原理及特点。
2. 掌握差动放大电路的性能指标测试方法。
3. 分析差动放大电路在抑制共模信号和放大差模信号方面的作用。
4. 通过实验验证理论分析的正确性。
二、实验原理差动放大电路由两个结构相同、参数对称的放大电路组成,分别称为同相输入端和反相输入端。
当输入信号同时作用于两个输入端时,电路能够有效抑制共模信号,放大差模信号。
三、实验器材1. 模拟电路实验箱2. 实验线路板3. 万用电表4. 信号发生器5. 示波器6. 线路连接线四、实验步骤1. 搭建电路:根据实验原理图,在实验线路板上搭建差动放大电路。
2. 静态测试:使用万用电表测量电路的静态工作点,确保电路正常工作。
3. 差模信号测试:向电路输入差模信号,使用示波器观察输出波形,并记录数据。
4. 共模信号测试:向电路输入共模信号,使用示波器观察输出波形,并记录数据。
5. 性能指标测试:根据测试数据,计算差模电压放大倍数、共模电压放大倍数、共模抑制比等性能指标。
五、实验结果与分析1. 静态测试结果:电路静态工作点稳定,符合设计要求。
2. 差模信号测试结果:输入差模信号时,输出波形清晰,差模电压放大倍数符合理论计算值。
3. 共模信号测试结果:输入共模信号时,输出波形基本消失,说明电路对共模信号抑制效果良好。
4. 性能指标测试结果:差模电压放大倍数、共模电压放大倍数、共模抑制比等性能指标均达到预期目标。
六、实验结论1. 差动放大电路能够有效抑制共模信号,放大差模信号,具有较好的线性度和稳定性。
2. 通过实验验证了理论分析的正确性,加深了对差动放大电路的理解。
3. 实验过程中,掌握了差动放大电路的搭建、测试和性能指标计算方法。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意电路的连接和调整,确保电路正常工作。
2. 测试数据要准确记录,以便后续分析。
3. 注意安全,避免触电等事故发生。
八、实验拓展1. 研究不同类型的差动放大电路,如具有恒流源的差动放大电路、差分放大电路的频率响应等。
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。
差动放大电路实验报告
差动放大电路实验报告差动放大电路实验报告引言在电子技术领域,差动放大电路是一种常见且重要的电路。
它能够将输入信号进行放大,并且具有抑制共模干扰的能力。
本实验旨在通过搭建差动放大电路并进行实际测量,深入了解差动放大电路的工作原理和性能特点。
一、实验原理差动放大电路由两个输入端和一个输出端组成。
其基本原理是利用差模放大器的特性,将输入信号通过差动放大器进行放大,然后输出到负载上。
差动放大电路的核心是差动放大器,它由两个共射放大器或共基放大器构成。
差动放大器的输入信号通过两个输入端分别输入,然后经过放大后输出到负载上。
二、实验步骤1. 搭建差动放大电路首先,根据实验要求,选择适当的电阻和电容,搭建差动放大电路。
将两个共射放大器或共基放大器连接起来,形成一个差动放大器。
确保电路连接正确,无误后进行下一步。
2. 连接输入信号源和负载将输入信号源连接到差动放大电路的输入端,可以使用函数发生器产生不同频率和幅度的信号。
然后,将负载连接到差动放大电路的输出端,可以使用示波器来观察输出信号的波形。
3. 测量输入和输出信号使用万用表或示波器测量输入信号和输出信号的电压。
分别记录不同输入信号条件下的电压值,并进行比较和分析。
4. 分析差动放大电路的性能特点根据实验数据,分析差动放大电路的增益、输入阻抗、输出阻抗等性能特点。
通过对比不同输入信号条件下的输出信号,可以了解差动放大电路的放大效果和抗干扰能力。
三、实验结果与讨论根据实际测量数据,我们可以得出以下结论:1. 差动放大电路的增益随着输入信号的频率变化而变化。
在低频情况下,增益较高,能够有效放大输入信号。
然而,在高频情况下,增益会下降,可能会引入一些噪声。
2. 差动放大电路具有较高的输入阻抗和输出阻抗。
输入阻抗决定了电路对输入信号的接收能力,输出阻抗则决定了电路对负载的驱动能力。
3. 差动放大电路能够有效抑制共模干扰。
共模干扰是指两个输入端同时受到的干扰信号。
差动放大电路通过将共模信号进行抵消,从而提高了信号的纯度和可靠性。
差动放大电路_实验报告
差动放大电路_实验报告差动放大电路是一种常用的电子电路,用于放大信号并提高音频、视频和其他信号的传输质量。
本实验旨在通过搭建差动放大电路并进行测试,深入了解差动放大电路的原理和性能。
本实验报告将分为引言、实验目的、实验原理、实验装置与实验步骤、实验结果与分析、实验总结等几个部分进行说明。
引言:差动放大电路是一种基础电子电路,广泛应用于音频放大器、功率放大器等领域。
差动放大电路的特点是具有较高的共模抑制比,能够避免共模噪声对信号传输的干扰。
本次实验将通过搭建差动放大电路并进行测试,从而深入了解差动放大电路的工作原理和性能。
实验目的:1.了解差动放大电路的原理和特点。
2.掌握差动放大电路的搭建和测试方法。
3.测试差动放大电路的性能指标,如放大倍数、共模抑制比等。
4.分析差动放大电路的工作原理和性能。
实验原理:差动放大电路由差动放大器、电源、输入和输出端口等组成。
差动放大器是由两个放大器的输出端连接在一起,并以共源极管引入共模信号的。
在正常工作状态下,差动放大电路对差模信号有很高的增益放大作用,对共模信号有较低的放大作用。
实验装置与实验步骤:实验装置包括信号源、CATV信号发生器、示波器和电源等。
实验步骤如下:1.将差动放大电路搭建在面包板上,按照电路图连接好电源、输入和输出端口。
2.设置信号源为正弦波信号,通过输入端口输入信号。
3.设置示波器连接输出端口,观察输出信号波形。
4.调节信号源的频率和幅度,观察输出信号的变化。
5.测量和记录不同频率下的输出电压和输入电压,计算差动放大电路的放大倍数。
6.测量和记录共模输入电压和差模输入电压,计算差动放大电路的共模抑制比。
实验结果与分析:通过实验测量和计算,得到差动放大电路在不同频率下的放大倍数和共模抑制比的数据。
通过分析数据,可以得出差动放大电路在不同频率下的放大性能和抑制噪声的能力。
同时,可以对差动放大电路的工作原理进行进一步的探究。
实验总结:本实验通过搭建差动放大电路并进行测试,深入了解差动放大电路的原理和性能。
EDA实验差分放大电路报告
EDA实验报告——实验设计二:差动放大电路设计姓名:学号:学院:任课教师:1.差动放大电路原理图2.输出波形2.1 原理图2.2输出波形2.3输出电压85.06202od VD idV VA mvV ∙∙===2052/40809.5≈=mV V Vidm Vodm ,故空载时, 85.06202od VD idV V A mvV ∙∙===大于50,满足要求。
3.直流静态工作点V VCE507649.659208916.091556.5=+=3.1输入特性曲线3.1.1原理图3.1.2 求错误!未找到引用源。
r beΩ≈==k udy dx r be 81.104652.9213.2输出特性曲线 3.2.1原理图3.2.2错误!未找到引用源。
r ceΩ≈==k udy dx r ce 48.224885.4413.3静态工作点附近交流β的值 3.3.1 原理图3.3.2 246.728841.44077CQ BQI AI nAμβ===β≈(739.2463uA-489.3386uA )/1uA ≈2505.直流信号输入5.1错误!未找到引用源。
A VD 5.1.1原理图8.15702.0156.3≈-=A VD85.7802.0916.5339.41-=-=A VD0 A VC5.4错误!未找到引用源。
A VC 11.001.0915.5916.51=-=A VC6.直流信号双端输入的误差分析 6.1错误!未找到引用源。
A VD1(//)246.728(67.8//13)85.231.59ce VD ber R k k A r k βΩΩ=-=-=Ω理论16081.10)10//48.22(250-≈⨯-%3.1%1001608.157160≈⨯-=E6.2错误!未找到引用源。
A VD 111(//)=42.62ce VD ber R A r β-=-理论802160-=- %4.1%1008085.7880≈⨯-=E6.3 A VC 错误!未找到引用源。
差动放大电路 实验报告
差动放大电路实验报告差动放大电路实验报告一、引言差动放大电路是电子学中常见的一种电路结构,它可以用于信号放大、滤波、抑制噪声等应用。
本实验旨在通过搭建差动放大电路,了解其基本原理和性能特点,并通过实际测量验证理论分析。
二、实验原理差动放大电路由两个共射放大器组成,其输入端分别连接两个输入信号源,输出端连接负载电阻。
两个放大器的输出信号通过电阻网络相互耦合,形成差分输出。
差动放大电路的原理基于差分放大器的工作原理,即通过差分输入信号的放大,实现对差分输出信号的放大。
三、实验步骤1. 搭建差动放大电路根据实验电路图,依次连接电源、信号源、放大器和负载电阻。
注意正确接线,避免短路或接反。
2. 调节电源电压根据放大器的工作要求,调节电源电压,使其稳定在适当的工作范围。
通常,差动放大电路的电源电压为正负12V。
3. 设置输入信号连接信号源,设置输入信号的频率和幅度。
可以选择不同的频率和幅度进行测试,以观察差动放大电路的响应情况。
4. 测量输出信号连接示波器,测量输出信号的波形和幅度。
可以通过调节输入信号的幅度和频率,观察输出信号的变化情况。
四、实验结果与分析通过实际测量,我们得到了差动放大电路的输出波形和幅度。
根据测量结果,我们可以得出以下几点结论:1. 差动放大电路具有良好的共模抑制比。
在理想情况下,差动放大电路输出信号只包含差分信号,而共模信号被完全抑制。
实际测量中,我们可以观察到输出信号中共模信号的幅度非常小,说明差动放大电路具有较好的共模抑制能力。
2. 差动放大电路的增益与输入信号的差分模式有关。
在差分模式下,差动放大电路的增益较高,可以实现信号的有效放大。
而在共模模式下,差动放大电路的增益较低,对信号的放大效果较差。
因此,在实际应用中,我们需要尽可能提高差动信号的幅度,以获得更好的放大效果。
3. 差动放大电路的频率响应较好。
在实验中,我们可以通过改变输入信号的频率,观察输出信号的变化情况。
实验结果显示,差动放大电路在较宽的频率范围内都能保持较好的放大效果,没有明显的频率衰减。
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。
报告4 差动放大电路
模拟电子技术实验报告三明学院物理与机电工程系林榕2010.2.21
实验四差动放大电路
一、实验目的
1、熟悉Multisim软件的使用方法。
2、掌握差动放大电路对放大器性能的影响。
3、学习差动放大器静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的仿真方法。
4、学习掌握Multisim交流分析
5、学会开关元件的使用
二、虚拟实验仪器及器材
双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表
三、实验内容与步骤
如下所示,输入电路
1.、调节放大器零点
把开关S1和S2闭合,S3打在左端,启动仿真,调节滑动变阻器的阻值,使得万用表的数据为0(尽量接近0,如果不好调节,可以减小滑动变阻器的Increment值),填表一:
如下图所示,更改电路。
把相应数据填入下表:
填表二:
更改电路如下所示:
把仿真数据填入表二仿真截屏:
四、思考题
1.、分析典型差动放大电路单端输出时CMRR的实测值与具有恒流源的差动放大电路CMMR 实测值比较。
2.、分析图中电路的通频带。
(答案如下右图,大概4.8M)。
[VIP专享]差动放大电路仿真课程设计报告
上海工程技术大学课程设计上海工程技术大学课程设计名称:差动放大电路设计专业班级:自动化、0212103学生姓名:曹娇娇学号: 021210331指导教师:张莉萍李洪芹差动电路的设计与仿真1、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。
3、熟悉Multisim软件的使用,包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌握常用电路分析法。
4、能够运用Multisim 软件对模拟电路进行设计和性能分析,掌握设计的基本方法和步骤。
5、熟练掌握有关差动放大电路有关知识,并应用相关知识来分析电路,深刻体会使用差动放大电路的作用,做到理论实际相结合,加深对知识的理解。
2、实验要求1、设计一个带设计恒流源(有三极管构成)的差动放大电路,测试电路每隔三机关的静态工作点值2、给电路输入直流信号,在信号双输入端状态下分别测试电路的个工作点值。
3、连接好电路对其做出直流分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、直流扫描分析、电路传递函数分析,从而研究三极管差放电路的小信号工作特性。
3、差动放大电路实验图设计原理如下所示:R1用来调节Q1、Q2管的静态工作点。
差动放大电路是是典型的直流放大电路基本形式,由两个互为发射极耦合的共射电路组成,电路参数完全对称,是运算放大器的前级电路,期中具有恒流源的差动放大电路,应用十分广泛,特别是在模拟电路中,常作为输入级或中间放大级。
具有抑制零点漂移作用,是放大直流信号和缓慢变化信号的电路。
差动放大电路按输入和输出的方式分为:双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。
差动放大电路又叫差分电路,他不仅能有效的放大直流信号,而且能有效的减小由于电源波动和晶体管随温度变化多引起的零点漂移,因而获得广泛的应用。
特别是大量的应用于集成运放电路,他常被用作多级放大器的前置级。
差动放大电路的静态工作点主要由恒流源决定,故一般先设定I0,I0越小,恒流源越恒定,漂移越小,放大器的输入阻抗越高。
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上海工程技术大学课程设计
上海工程技术大学
课程设计名称:差动放大电路设计
专业班级:自动化、0212103
学生姓名:曹娇娇
学号: 021210331
指导教师:张莉萍李洪芹
差动电路的设计与仿真
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。
3、熟悉Multisim软件的使用,包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌握常用电路分析法。
4、能够运用Multisim 软件对模拟电路进行设计和性能分析,掌握设计的基本方法和步骤。
5、熟练掌握有关差动放大电路有关知识,并应用相关知识来分析电路,深刻体会使用差动放大电路的作用,做到理论实际相结合,加深对知识的理解。
二、实验要求
1、设计一个带设计恒流源(有三极管构成)的差动放大电路,测试电路每隔三机关的静态工作点值
2、给电路输入直流信号,在信号双输入端状态下分别测试电路的个工作点值。
3、连接好电路对其做出直流分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、直流扫描分析、电路传递函数分析,从而研究三极管差放电路的小信号工作特性。
三、差动放大电路实验图设计原理
如下所示:
R1用来调节Q1、Q2管的静态工作点。
差动放大电路是是典型的直流放大电路基本形式,由两个互为发射极耦合的共射电路组成,电路参数完全对称,是运算放大器的前级电路,期中具有恒流源的差动放大电路,应用十分广泛,特别是在模拟电路中,常作为输入级或中间放大级。
具有抑制零点漂移作用,是放大直流信号和缓慢变化信号的电路。
差动放大电路按输入和输出的方式分为:双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。
差动放大电路又叫差分电路,他不仅能有效的放大直流信号,而且能有效的减小由于电源波动和晶体管随温度变化多引起的零点漂移,因而获得广泛的应用。
特别是大量的应用于集成运放电路,他常被用作多级放大器的前置级。
差动放大电路的静态工作点主要由恒流源决定,故一般先设定I0,I0越小,恒流源越恒定,漂移越小,放大器的输入阻抗越高。
但也不能太小,一般为几毫安左右。
射级电阻不能太大,否则负反馈太强,使得放大器增益很小,一般取100Ω左右的电位器,以便调整电路的对称性,
对于恒流源电路,静态工作点和元件参数计算如下。
基本差动放大电路由两个完全对称的共发射极单管放大电路组成,该电路的输入端是两个信号的输入,这两个信号的差值,为电路有效输入信号,电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。
设想这样一种情景,如果存在干扰信号,会对两个输入信号产生相同的干扰,通过二者之差,干扰信号的有效输入为零,这就达到了抗共模干扰的目的。
差动放大电路的基本形式对电路的要求是:两个电路的参数完全对称两个管子的温度特性也完全对称。
它的工作原理是:当输入信号Ui=0时,则两管的电流相等,两管的集点极电位也相等,所以输出电压Uo=UC1-UC2=0。
温度上升时,两管电流均增加,则集电极电位均下降,由于它们处于同一温度环境,因此两管的电流和电压变化量均相等,其输出电压仍然为零。
四、仿真分析:
调节放大器零点
在测量差放电路各性能参量之前,一定要先调零。
信号源Ⅵ不接人。
将放大电路输入端A、B与地短接,接通±12 V的直流电源,用万用表的直流电压档测量输出电压Ucl、Uc2,调节晶体管射极电位器Rw ,使万用表的指示数相同,即调整电路使左右完全对称,此时Uo=0,凋零工作完毕。
1、直流工作电分析(DC Operating Point Anlaysis):
单击Simulate→Analysis→DC Operating Point...选项,将弹出DC Operating Point Analysis对话框进入直流工作点分析状态,如下图。
2、交流分析
3、瞬态分析(Transient Analysis):
单击Simulate→Analysis→Transient Analysis...选项,将弹出Transient Analysis对话框,进入瞬态分析状态,如下图
4、傅里叶分析(Fourier Analysis):
单击Simulate→Analysis→Fourier Analysis...选项,将弹出Fourier Analysis对话框,进入傅里叶分析状态,如下图。
5、传递函数分析(Transfer Function Analysis):
单击Simulate→Analysis→Transfer Function...选项,将弹出Transfer Function Analysis对话框,进入传递函数分析状态。
6、温度分析
五、实验总结:
通过单端输入双端输出差动放大电路的设计实验我更加清楚了静态工作点的计算以及电路的特点,能够更好的掌握差动放大电路的差模特性和共模特性,较好的掌握Multisim软件的使用方法,分析步骤。
应用Multisiml0软件对差动放大电路进行仿真分析,结果表明仿真与理论分析和计算结果基本一致,应用Muhisim10进行虚拟电子技术实验可以十分方便快捷地获取实验数据,突破了传统实验中硬件设备条件的限制,大大提高了实验的深度和广度。
参考文献:
【1】黄志玮.《基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析》. 电子工业出版社.
【2】童诗白,华成英。
《模拟电子技术基础》北京:高等教育出版社.2001。