实验五直流差动放大电路
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。
实验五 集成运算放大器的基本运算电路(2)
实验五 集成运算放大器的基本运算电路一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、正确理解运算电路中各组件参数之间的关系和“虚短”、“虚断”、“虚地”的概念。
二、设计要求1、设计反相比例运算电路,要求|A uf |=10,R i ≥10K Ω,确定外接电阻组件的值。
2、设计同相比例运算电路,要求|A uf |=11,确定外接电阻组件值。
3、设计加法运算电路,满足U 0=-(10U i1+5U i2)的运算关系。
4、设计差动放大电路(减法器),要求差模增益为10,R i >40K Ω。
5、应用Multisim8进行仿真,然后在实验设备上实现。
三、实验原理1、理想运算放大器特性集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的元器件组成负反馈电路时,可以实现比例、加法、减法、积分、微分等模拟运算电路。
理想运放,是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益 A ud =∞ 输入阻抗 r i =∞ 输出阻抗 r o =0 带宽f BW =∞失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性: (1)输出电压U O 与输入电压之间满足关系式U O =A ud (U +-U -)由于A ud =∞,而U O 为有限值,因此,U +-U -≈0。
即U +≈U -,称为“虚短”。
(2)由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。
2、基本运算电路 (1)反相比例运算电路电路如图2.5.1所示。
对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1//R F 。
图2.5.1反相比例运算电路图2.5.2反相加法运算电路(2) 反相加法电路i 1F O U R R U -=电路如图2.5.2所示,输出电压与输入电压之间的关系为)U R RU R R (U i22F i11F O +-=R 3=R 1//R 2//R F (3)同相比例运算电路图2.5.3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为i 1FO )U R R (1U +=R 2=R 1//R F 当R 1→∞时,U O =U i ,即得到如图2.5.3(b)所示的电压跟随器。
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。
模电实验报告
实验一单级放大电路一、实验目的1.熟悉电予元器问模拟电路实验箱的使用2、学会测量和调整放大电路静态玉作点的方法,观察放大电路的非线性失真3、学习测定放大电路的电压放大倍数。
4、掌握放大电路的输入阻抗、输出阻抗的测试方法。
5、学习基本交直流仪器仪表的使用方法二、实验仪器1、示波器2、信号发生器3、万用表三、预习要求1、学习三极管及单级放大电路的工作原理,明确实验目的。
2、学习放大电路动态反静态工作参数测量方法四、实验内容及步骤1.连接线路按图连好线路2.调整静态工作点将函数信号发生器的输出通过输出电缆线接至Us两端,调整函数倍号发生器输出的正弦被信号使fc=lkHz, Ui=10mV . (Ui是放大电路输入信号ui的有效值,用毫伏表测量ui可得)。
将示波器Y轴输入电缆线连接至放大电路输出端。
然后调整基极电阻Rpl,在示波器上观察uo的波形,将uo调整到最大不失真输出。
注意观察静态工作点的变化对输出波形的影响过程,观察何时出现饱和失真、截止失真,若出现双向失真应减小Ui,直至不出现失真。
调好工作点后Rp1电位器不能再动。
用万用表测量静态工作点记录数据于表1-1 (测量Uce和lc时,应使用万用表的直流电压档和直流电流档)。
表11用万用表测量静态工作点3.测量放大电路的电压放大倍数调节函数信号发生器输出为f=lkHz, Ui=10mV的正弦信号,用示波器观察放大器的输出波形。
若波形不失真,用晶体管毫伏表测量放大器空载时的输出电压及负载时的输出电压Uo的实测值;调Ui=20mV,重复上述步骤,验证放大倍数的线性关系,填入数据记录表1-2中(测量输入电压、输出电压时,用晶体管毫伏表测量)。
表1-2数据记录表1(I) 输入阻抗的测量:用万用表的欧姆档测量信号源与放大器之间的电阻1R1,用晶体毫伏表测量信号窑南端电压Us以及放大器输入电压Ui,可求得放大电路的输入阻抗。
(Ui * 1R1)/(Us-Ui)(2) 输出阻扰的测量:在放大器输出信号不失真的情况下,断开RL,用晶体管毫伏表测量输出电压Uo1;接上RL,测得Uo2,可求得放大电路的输出阻抗。
直流差动电路实验报告
一、实验目的1. 理解直流差动放大电路的工作原理。
2. 掌握直流差动放大电路的组成和特点。
3. 通过实验,验证差动放大电路对差模信号和共模信号的放大能力。
4. 学习使用直流电压表、万用表等仪器测量电路参数。
二、实验原理差动放大电路是一种能够有效抑制共模干扰的放大电路,由两个完全相同的晶体管组成。
它能够分别放大两个输入端输入的差模信号和共模信号,并抑制共模信号的影响。
差动放大电路的原理如下:1. 差模信号放大:当两个输入端分别输入大小相等、极性相反的信号时,差动放大电路能够将这两个信号的差值作为输出信号放大。
2. 共模信号抑制:当两个输入端同时输入大小相等、极性相同的信号时,差动放大电路能够抑制这个共模信号的影响,只输出差模信号。
三、实验仪器与设备1. 直流电源2. 晶体管3. 电阻4. 电容5. 直流电压表6. 万用表7. 信号发生器8. 电路板9. 连接线四、实验步骤1. 搭建电路:根据实验原理图,将电路连接好,包括直流电源、晶体管、电阻、电容等元件。
2. 测量静态工作点:使用直流电压表测量晶体管的集电极电压和发射极电压,确保晶体管工作在合适的工作点。
3. 输入差模信号:使用信号发生器输入一个差模信号,使用直流电压表测量输出电压,分析差模放大倍数。
4. 输入共模信号:使用信号发生器输入一个共模信号,使用直流电压表测量输出电压,分析共模抑制能力。
5. 测量电路参数:使用万用表测量晶体管的参数,如β值、输入阻抗等。
五、实验结果与分析1. 差模信号放大:通过实验,我们得到了差模放大倍数Aud的测量值,并与理论值进行了比较,验证了差动放大电路对差模信号的放大能力。
2. 共模信号抑制:通过实验,我们得到了共模抑制比CMRR的测量值,并与理论值进行了比较,验证了差动放大电路对共模信号的抑制能力。
3. 电路参数测量:通过实验,我们测量了晶体管的参数,如β值、输入阻抗等,并与理论值进行了比较,验证了电路的可靠性。
差动放大电路
实验五差动放大电路一、实验目的(1)进一步掌握小信号传递函数分析方法求解放大电路的动态指标。
(2)进一步掌握DC扫描分析方法分析放大电路的电压传输特性。
(3)加深对差动放大器的性能及特点的理解。
(4)学会自主设计一种满足一定性能指标的差动放大电路。
二、实验内容1.画出电路图2.设置三极管的β=100。
3.分析差模电压增益。
(1)单端电压增益Uo1/Ui曲线。
由图可见,在中频区,单端输出电压增益Uo1/Ui=18.8568. (2)单端电压增益Uo2/Ui曲线。
由图可见,在中频区,单端输出电压增益Uo2/Ui=18.8495.(3)双端输出时的电压增益(Uo1-Uo2)/Ui曲线为:由图可见,双端输出时电压增益Uo12/Ui=37.7059.经分析,在误差允许的范围内,双端输出的电压增益=单端输出输出的电压增益之和。
4.Ui与Uo的相位关系(1)Uo1与Ui波形如下:由图可见,Uo1与Ui反相。
(2)Uo2与Ui波形如下:由图可见,Uo2与Ui同相。
(3)U o1-Uo2与Ui波形如下:由图可见,Uo1-Uo2与Ui同相。
4.电压传输特性曲线(1)U o1电压传输特性曲线:(2)U o2电压传输特性曲线:(3)U o1-Uo2电压传输特性曲线:5.共模输入分析(1)将电路变换为共模输入:(2)单端电压增益Uo1/Ui:由图可见Uo1/Ui=7.0348m或者利用函数:得到结果:(3)单端电压增益Uo2/Ui:可知Uo2/Ui=-7.03482.(4)双端输出电压增益:由图可见,(Uo1-Uo2 )/Ui=-1.00660.结合前面可知共模抑制比K=Aud/Auc=37.7059/1.00660=37.7.6.设计电路计算Ic电流:Ic=0.507mA,可见静态工作点符合要求。
计算差模电压增益:可见满足条件。
TPE-A5Ⅲ实验指导书
TPE-A5Ⅲ实验指导书清华大学科教仪器厂前言实验是学习电子技术的一个重要环节。
对巩固和加深课堂教学内容,高学生实际工作技能,培养科学作风,为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。
为适应电子科学技术的迅猛发展和教学改革不断深入的需要,我们在教学实践的基础上,运用多年从事教学仪器产品研制生产的经验,研制生产了TPE—A系列模拟电路实验箱,并编写了这本相应的实验指导书。
本书以《高等工业学校电子技术基础课程教学基本要求》(1993年6月修订,报国家教委审批稿)中确定的教学实验要求为基础,包括了,《模拟电子技术基础》课程全部实验内容。
不同层次不同需要的学校可根据本专业教学要求选择.实验内容的安排遵循由浅到深,由易到难的规律。
考虑不同层次需要,既有测试,验证的内容,也有设计、研究的内容。
有些选做实验只提供设计要求及原理简图,由学生自己完成方案选择,实验步骤及纪录表格等,充分发挥学生的创造性和主动性。
一般学习模拟电子技术课程实验数目在10个以内,本书提供的21个实验可供不同专业不同层次不同需要的课程实验选择。
由于编者水平所限,时间仓促,错误及欠缺之处恳请批评指正。
编者2004年6月于清华大学实验要求1.实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。
预习要求如下: 1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。
2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。
3)熟悉实验任务。
4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。
2.使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。
3.实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。
4.模拟电路实验注意:1)在进行小信号放大实验时,由于所用信号发生器及连接电缆的缘故,往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定,有些信号源调不到毫伏以下,实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。
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。
模拟电子技术实验教学大纲
模拟电子技术实验教学大纲电子技术是一门工程应用性质很强的学科,实验教学的的作用和重要性日益为人门所重视。
电子技术实验的目的不仅是巩固和加深课堂教学内容,验证已知理论,训练学生的基本实验技能,更重要的是培养和提高学生应用理论分析问题和解决问题的能力,培养科学作风和探索精神。
为学习后续课程和从事实际技术工作奠定良好的基础。
模拟电子技术实验就是为此目的开设的。
本实验共编排了二十三个实验,其中,既有测试、验证的内容,也有设计、研究的内容,以供不同层次、不同需要、不同专业教学要求的选择。
课程代码:071211D007(一)教学对象电子类专业,物理、化学类专业的本科二年级学生。
(二)教学内容实验一单级放大电路(6学时)一、实验目的1、熟悉电子元器件和电路实验箱。
2、掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。
3、学习测量放大器静态工作点Q、Av 、ri、ro的方法,了解共射电路特性。
4、学习放大器的动态特性。
二、实验内容1、装接电路2、静态调整及测量:V BE、V CE、I C、I B。
3、动态研究:Av、动态范围、失真。
4、测量r i、r o。
三、实验报告1、注明完成的实验内容和思考题,整理实验数据,简述相应基本理论。
2、写出实验中感受最深的一个问题的详细报告(现象、分析、结论、体会)。
实验二两级放大电路(3学时)一、实验目的1、掌握合理设置静态工作点。
2、学会放大器频率特性测量方法。
3、了解失真及消除方法。
二、实验内容1、设置静态工作点Q、并测量。
2、负载变化对放大倍数Av的影响。
3、测量频率特性。
三、实验报告1、记录、整理实验数据,分析实验结果。
2、画出频率特性简图,标出f H 、f L。
3、写出增加频率范围的方法。
实验三负反馈放大电路(3学时)一、实验目的1、研究负反馈对放大器性能的影响。
2、掌握负反馈放大器性能的测试方法。
二、实验内容1、A vo、A vf的测试。
2、负反馈对失真的改善作用。
一文解析差动放大器电路原理
一文解析差动放大器电路原理运算放大器广泛应用于各类型电子产品上面,用来对模拟量信号进行放大或衰减,使信号幅值达到一个合理的区间,供其它电路进行比较或采样。
差动放大器具有一个普通放大器不具备的优点:可对一个或多个不共地的信号进行检测,各个被测信号或放大器皆不受非等电位带来的影响,使各个被信号与放大器之间继续保持着“隔离”特性。
但这个这么好的优点却没有被仪器厂家重视。
目前绝大多数的示波器都无法对两个以上不共地信号进行同时检测,甚至只使用单通道时也无法直接测量非隔离的信号,例如220V市电,或220V整流后的电压,因为探头的地跟交流电地线是通的,一测就是短路。
假如前级采样采用差动放大器电路形式,此问题迎刃而解了。
不过福禄克的示波表倒是支持测量不共地信号,但它是不是用的差动放大电路,我就没去研究过了。
下图是整流器电压的采样电路,根据科技先躯们的经验,当两输入电阻相等,两反馈电阻也相等时(姑且把同相端电阻也称为反馈电阻),电路的放大比例为RF/RI,下图为10/1000,即0.01倍,衰减型电路。
教科书上的公式推导过程我看来看去硬是看不明白,数学没学好是我的硬伤,但我相信公式是正确的,因为我用我自己的理解方式计算过,也实验过,放大比例确实是RF/RI,下面我就分享一下我的推导方法,也是各电压点的计算方法,但是要注意的是,这个计算方法是针对被测信号与放大器不共地的时候用的,在共地的时候计算法又不同,后面我会讲到。
图中,受测电压为540VDC,上正下负。
我们知道,运放工作在放大区时,正反输入端电压是相等的(理想状态下完全一致,实际有少许偏差,偏差值由运放品质决定),即虚短,那受测信号的负载电流可以等效于右图,我们由此计算出受测信号回路电流,540V/2000K=0.27MA,红色箭头为电流方向,OK。
我们还知道,运放还有虚断特性,即正反输入端的电流几乎为0,可以忽略不计,那我们就可以断定,流经两输入电阻的电流与流经两反馈电阻的电流是一样的,即4个电阻的电流都为0.27MA。
[精编]差动放大器实验报告
[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。
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。
模电实验五差分式放大电路实验报告
模电实验五差分式放大电路实验报告一、实验目的1.学习差分输入放大电路的基本原理;2.掌握差分输入放大电路的工作特性以及参数计算方法;3.了解差分输入放大电路的应用场景。
二、实验仪器和器件1.示波器;2.信号发生器;3.功率放大器;4.电阻箱;5.电容;6.芯片等。
三、实验原理差分式放大电路是一种常见的放大电路,其输入端分别连接两个输入信号,输出端是两个输入信号的差值经过放大后的输出信号。
差分输入放大电路主要由差动输入级、差动放大级和输出级组成。
差动输入级是差分放大电路的核心部分,一般由一个差动对组成。
差动对由两个晶体管组成,它们的集电极或漏极通过电流源连接在一起。
其中一个晶体管的基极或栅极输入信号,另一个晶体管的基极或栅极输入其负反馈信号。
这样,当输入信号变化时,两个晶体管的工作状态会相应改变,产生一个差电流,从而使输出电压发生变化,从而实现差动放大。
差动放大级主要负责将差动输入信号放大,使得输入信号的微小变化可以在输出端得到放大。
在差动放大级中,使用了共射或共源放大电路,将差动对的差分电流经过共射或共源放大,增加输出信号的幅度。
输出级是差分放大电路的最后一级,其主要功能是将差动放大电路的输出信号变为单端输出信号。
在输出级中,可以通过改变集电阻或漏极负载来实现不同的放大增益和输出阻抗。
四、实验内容1.搭建差分输入放大电路;2.测量并记录输入信号和输出信号;3.分析实验数据,计算电路的放大增益和输入输出阻抗;4.探索差分输入放大电路在信号处理中的应用。
五、实验步骤1.搭建差分输入放大电路,调整电阻和电容的数值以及芯片的型号;2.连接示波器,设置输入信号的频率、幅度和波形;3.测量输入信号和输出信号;4.记录实验数据并计算电路的放大增益和输入输出阻抗;5.根据实验结果分析差分输入放大电路的性能;6.进一步探索差分输入放大电路在信号处理中的应用。
六、实验结果分析根据实验测量得到的数据,可以计算差分输入放大电路的放大增益和输入输出阻抗。
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。
实验五 差动放大电路
实验五差动放大电路
一、实验目的
1、熟悉差动放大器的工作原理。
2、掌握差动放大器的基本测试方法。
二、实验仪器
1、双踪示波器
2、数字万用表
3、信号源
三、实验内容及步骤
实验电路如图5-1所示
1、测量静态工作点。
(1)调零
将Vi1和Vi2输入端短路并接地,接通直流电源,调节电位器Rpo,使双端(AB)输出电压V0=0。
2、测量静态工作点。
测量V1、V2、V3各极对地电压填入表5、1中
表5、1数据记录表14
Vc1 Vc2 Vc3 Vb1 Vb2 Vb3 Ve1 Ve2 Ve3 对地
电压
测量
值(V)
2、测量差模电压放大倍数。
在输入端加入直流信号Vid=+0.1V,按表5、2要求测量并记录,由测量值数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。
注意先调好直流信号的OUT1和OUT2,使其分别为+0.1和-0.1,再接入Vi1和Vi2。
3、测量共模电压放大倍数
将输入Vi、Vi2短接,接到信号源的输入端,信号源另一端接地。
直流
信号分先后接OUT1和OUT2,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。
进一步算出共模抑制比:
CMRR=A d/A C
表5.2 数据记录表15
输入信号Vi测量及计算值
差模输入共模输入共模抑制比测量值计算值测量值计算值计算值
CMRR
+0.1V
-0.1V
正弦信号(50mv、1KHZ)。
实验五恒流源差动放大电路实验报告解读
学生实验报告院别电子信息学院班级无线技术 12 姓名 Alvin 学号 33 课程名称实验名称实验时间指导教师报告内容电子技术实验实验五恒流源式差动放大电路 2014 年 4 月 3 日文毅一、实验目的和任务 1. 2. 3. 加深对差动放大电路的工作原理、分析方法的理解与掌握;学习差动放大电路的测试方法;了解恒流源在差动放大电路中的作用。
二、实验原理介绍图 5-1 为恒流源式差动放大电路。
其中,三极管 T3 及电阻 R1、R2、Re 成恒流源电路,给差动放大电路提供直流偏置电流。
12v 10k Rc + Vo 10k Rc 62k R1 10k Vi1 Rb 330 10k Rb Vi2 3k Re 13k R2 -12v 图 5-1 (1 静态工作点: 恒流源式差动放大电路三、实(2 差模电压放大倍数: Aud ' 1RL Rs1 rbe1 (1 1 RW 2验内容和数据记录实验电路如图 5.1 所示 1.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 RPl 使双端输出电压 V0=0。
(2测量静态工作点测量 V1、V2、V3 各极对地电压填入表 5.1 中表 5.1 对地电压 Vc1 Vc2 6.29 Vc3 Vb1 Vb2 Vb3 Ve1 Ve2 Ve3 测量值(V) 6.24 -0.77 -0.04 -0.04 -7.96 -0.60 -0.60 -8.58 2.测量差模电压放大倍数。
在输入端加入直流电压信号 Vi1=+0.1V,Vi2=-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。
注意先调好 DC 信号的 OUTl 和 OUT2,使其分别为+0.1V 和-0.1V,然后再接入。
表 5.2 测量及计算值输入信号 Vi Vc1 +0.1V, -0.1V 差模输入测量值(V Vc2 7.75 V0 双 -2.94 Ad1 -7.1 计算值 Ad2 7.3 Ad 双 -14.65 4.82 3.在实验板上组成单端输入的差放电路进行下列实验。
差动放大电路实验原理
差动放大电路实验原理差动放大电路是一种常见的电子电路,主要用于放大微弱信号,并在放大过程中实现信号的抑制和抵消。
差动放大电路的实验原理可以通过以下几个方面进行阐述。
一、差动放大电路的基本原理差动放大电路由两个输入端和一个输出端组成。
其中,两个输入端分别连接信号源和参考源,输出端连接负载。
差动放大电路的工作原理是通过对两个输入端的信号进行差分放大,从而实现对输入信号的放大和抑制。
二、差动放大器的工作模式差动放大电路有两种工作模式:共模模式和差模模式。
在共模模式下,两个输入信号相同且同相,此时差动放大电路对共模信号进行抑制,只放大差模信号。
在差模模式下,两个输入信号有差异,此时差动放大电路对差模信号进行放大。
三、差动放大电路的特点1. 高增益:差动放大电路可以实现高增益放大,对微弱信号具有很好的放大效果。
2. 抗干扰能力强:差动放大电路可以通过对输入信号的差分放大来抵消共模信号的干扰,提高系统的抗干扰能力。
3. 信号抑制效果好:差动放大电路可以实现对共模信号的抑制,减少对输出信号的影响。
4. 输入阻抗高:差动放大电路的输入阻抗较高,对输入信号源的影响较小。
5. 输出阻抗低:差动放大电路的输出阻抗较低,可以驱动负载。
四、差动放大电路的应用领域差动放大电路广泛应用于各种电子设备中,如功放、音频放大器、差分信号传输等。
在这些应用中,差动放大电路能够提供高品质的音频放大效果,并保持信号的稳定和纯净。
五、差动放大电路的实验过程1. 搭建电路:按照实验要求搭建差动放大电路的原型板,连接好信号源、参考源和负载。
2. 调节电路参数:根据实验需要,调节差动放大电路的电阻、电容等参数,使其符合实验要求。
3. 输入信号:给差动放大电路的输入端接入信号源,通过调节信号源的电平和频率,观察输出端的信号变化。
4. 测量输出信号:使用示波器等测试设备,测量差动放大电路输出端的信号,记录输出信号的幅值和频率。
5. 分析实验结果:根据实验测量数据,分析差动放大电路的放大倍数、频率响应等性能指标,评估差动放大电路的实验效果。
直流差动放大电路实验报告问题讨论
直流差动放大电路实验报告问题讨论一、实验目的本次实验的目的是掌握直流差动放大电路的基本原理和实现方法,通过实验验证其性能和特点。
二、实验原理1. 直流差动放大电路的基本原理直流差动放大电路是由两个输入端口和一个输出端口组成的电路。
其中,两个输入端口分别接收输入信号,而输出端口则输出放大后的信号。
该电路采用了差分放大器作为核心元器件,可以对输入信号进行增益和相位变换,并且具有很高的共模抑制比。
2. 差分放大器的工作原理差分放大器是由两个共用一个负反馈回路的晶体管组成。
其中一个晶体管被称为“正相位输入晶体管”,另一个被称为“反相位输入晶体管”。
当两个输入信号相同时,它们会同时作用于正反相位晶体管上,并产生对称的电流;当两个输入信号不同时,则会产生不对称的电流。
这样就可以将差异信号进行增强。
3. 直流差动放大电路的特点直流差动放大电路具有以下特点:(1)具有很高的共模抑制比;(2)可以对输入信号进行增益和相位变换;(3)适用于直流信号的放大;(4)可以用于信号差分、滤波等应用。
三、实验器材与仪器1. 实验器材示波器、函数信号发生器、电阻箱、电容箱、万用表等。
2. 实验仪器直流差动放大电路实验板。
四、实验步骤1. 连接实验板将实验板连接好,并将两个输入端口分别接收到两个输入信号,输出端口则连接到示波器上。
2. 调节信号发生器调节函数信号发生器,使其产生合适的输入信号。
可以根据需要改变频率和幅度等参数。
3. 调节电阻箱和电容箱根据需要调节电阻箱和电容箱,以匹配不同的输入信号。
这样可以保证输出端口的负载匹配良好,从而提高系统性能。
4. 测量输出信号使用万用表或示波器测量输出信号,并记录下来。
可以通过改变输入信号的频率和幅度等参数,来观察输出端口的响应情况。
五、实验结果与分析通过本次实验,我们得到了直流差动放大电路的输出波形,并对其进行了分析。
实验结果表明,该电路具有很高的共模抑制比和较好的放大性能,可以用于信号差分、滤波等应用。
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
差动放大电路一、概述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。
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。
二、基本电路图差动放大电路的基本电路图上图为差动放大电路的基本电路图[1]三、差动放大电路的工作原理1、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。
它的放大作用(输入信号有两种类型)(1)共模信号及共模电压的放大倍数 Auc共模信号---在差动放大管T1和T2的基极接入幅度相等、极性相同的信号。
如图(2)所示共模信号的作用,对两管的作用是同向的,将引起两管电流同量的增加,集电极电位也同量减小,因此两管集电极输出共模电压Uoc为零。
因此:。
于是差动电路对称时,对共模信号的抑制能力强字串3(2)差模信号及差模电压放大倍数 Aud差模信号---在差动放大管T1和T2的基极分别加入幅度相等而极性相反的信号。
如图(3)所示差模信号的作用,由于信号的极性相反,因此T1管集电极电压下降,T2管的集电极电压上升,且二者的变化量的绝对值相等,因此:此时的两管基极的信号为:所以:,由此我们可以看出差动电路的差模电压放大倍数等于单管电压的放大倍数。
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实验五 直流差动放大电路
一、实验目的
l.熟悉差动放大电路工作原理。
2.掌握差动放大电路的基本测试方法。
二、实验仪器
1.双踪示波器
2.数字万用表
3.信号源
三、预习要求
1.计算图5.1的静态工作点(设r bc =3K ,β=100)及电压放大倍数。
2.在图5.1基础上画出单端输入和共模输入的电路。
差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路,由典型的工作点稳定电路演变而来。
为进一步减小零点漂移问题而使用了对称晶体管电路,以牺牲一个晶体管放大倍数为代价获取了低温飘的效果。
它还具有良好的低频特性,可以放大变化缓慢的信号,由于不存在电容,可以不失真的放大各类非正弦信号如方波、三角波等等。
差分放大电路有四种接法:双端输入单端输出、双端输入双端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。
由于差分电路分析一般基于理想化(不考虑元件参数不对称),因而很难作出完全分析。
为了进一步抑制温飘,提高共模抑制比,实验所用电路使用V3组成的恒流源电路来代替一般电路中的R e ,它的等效电阻极大,从而在低电压下实现了很高的温漂抑制和共模抑制比。
为了达到参数对称,因而提供了R P1来进行调节,称之为调零电位器。
实际分析时,如认为恒流源内阻无穷大,那么共模放大倍数A C =0。
分析其双端输入双端输出差模交流等效电路,分析时认为参数完全对称:
设2
,,1
//
/
2121P be be be R R R r r r =
=====βββ,因此有公式如下: ),2
(2),)1((21/1L
c
B od be B id R R i u R r i u ⋅∆-=∆++∆=∆ββ 差模放大倍数c O d d be L c
id
od d R R A A R
r R R u u A 2,22)1(2
21/
===++-=∆∆=
ββ
同理分析双端输入单端输出有:c O be L c d R R R r R R A =++-=,)1(21
/
ββ
单端输入时:其d A 、O R 由输出端是单端或是双端决定,与输入端无关。
其输出必须考虑共模放大倍数:2
i
c i
d O u A u A U ∆⋅
+∆= 无论何种输入输出方式,输入电阻不变:))1((2/
/R r r be i β++=
四、实验内容及步骤
实验电路如图5.1所示
图5.1 差动放大原理图
图5.1有错误,两个510欧的电阻R 对实验没有意义,应去掉。
1.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R Pl 使双端输出电压V 0=0。
(2)测量静态工作点
测量V 1、V 2、V 3各极对地电压填入表5.1中
表5.1
2.测量差模电压放大倍数。
在输入端加入直流电压信号V id =土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DC 信号源OUTl 和OUT2分别接入V i1,和V i2端,然后调节DC 信号源,使其输出为+0.1V 和-0.1V 。
3.测量共模电压放大倍数。
将输入端b 1、b 2短接,接到信号源的输入端,信号源另一端接地。
DC 信号分先后接
OUTl 和OUT2,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。
进一步算出共模抑制比CMRR=
c
d
A A 。
表5.2
4.在实验板上组成单端输入的差放电路进行下列实验。
(1)在图1中将b 2接地,组成单端输入差动放大器,从b 1端输入直流信号V=±0.1V ,测量单端及双端输出,填表5.3记录电压值。
计算单端输入时的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。
表5.3
(2)从b 1端加入正弦交流信号V i =0.05V ,f=1000Hz 分别测量、记录单端及双端输出电压,
填入表5.3计算单端及双端的差模放大倍数。
(注意:输入交流信号时,用示波器监视υC1、υC2波形,若有失真现象时,可减小输
入电压值,使υC1、υC2都不失真为止)
五、实验报告
1.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。
2.整理实验数据,计算各种接法的A d ,并与理论计算值相比较。
3.计算实验步骤3中A C 和CMRR 值。
4.总结差放电路的性能和特点。
实验电路所用三极管均为9013,放大倍数β一般在150-200之间,所以基极电流很小,对电路影响可忽略不计。
设β=150,由此估算静态工作点和放大倍数:
)(84.722
13V V R R R V V V DD DD
CC B -=+⋅+-=
,)(54.87.033V V V B E -=-=
)(15.1),(7.0),(03332121A R V V I I V V V V V V e
DD
E E C E E B B =-=
≈-====
)(23.6),(577.02
12132121V R I V V V A I I I I I C C CC C C C
E E C C =⋅-====
=≈= Ω≈++≈-=⋅
-=K I mV
r V R I V V E
be P E E C 726)1(200),(794.021113β 47)1(2
/
=++-=∆∆=
R r R R u u A be L
c
id
od
d ββ,5.2322
1===d d d A A A , 理论计算结果与实际比较基本相符。