实验三差分放大电路
实验报告_差分式放大电路
实验报告_差分式放大电路一、实验目的：1.了解差分式放大电路的工作原理；2.熟悉差分放大电路的实际应用场景；3.掌握实验中的测量方法和仪器的使用。
二、实验仪器与设备：1.示波器；2.信号发生器；3.双踪电压表。
三、实验原理和内容：差分放大电路是一种常用的放大电路，它是以运放为核心组成的，通过对输入信号进行差分放大，从而实现信号放大和滤波等功能。
差分放大电路的输入端是由两个输入信号和一个共模信号组成的，一般情况下，差分输入电路的两个输入端的信号具有相同的幅值和频率，相位差为180°。
本实验使用两个预先设定的输入电压，分别作为差分放大电路的输入信号，并利用示波器测量输出信号的放大后的幅值和相位。
四、实验步骤：1.将差分放大电路的输入端分别与信号发生器的正负端子相连，并将信号发生器的输出设置为正弦信号；2.调节信号发生器的幅值和频率，观察并记录信号发生器的输出波形；3.分别将差分放大电路的输出端和电压表的两个测量端相连，调节电压表的量程，记录输出电压的幅值和相位差；4.调节信号发生器的频率，观察并记录输出信号的变化情况；5.分别改变其中一个输入信号的幅值和频率，观察并记录输出信号的变化；6.对实验数据进行处理和分析，总结实验结果和心得体会。
五、实验数据处理：1.绘制输入电压和输出电压随频率变化的曲线图；2.对输入电压和输出电压的幅值和相位差进行统计和比较；3.分析数据的相关性和实验结果的可靠性；4.从实验结果中得出结论，总结实验心得和体会。
六、实验结论：通过本实验，我们对差分式放大电路有了更深入的理解，了解了差分放大电路的基本工作原理和应用场景。
实验结果显示，差分放大电路能够有效放大输入信号，并且输出信号的幅值和相位差与输入信号有一定的关系。
实验数据的分析和处理结果也验证了差分放大电路的性能和可靠性。
七、实验改进：在实验过程中，可以尝试调整不同的输入信号和改变差分放大电路的其他参数，进一步研究其对输出信号的影响。
仿真实验--差分电路仿真实验
仿真实验三差分电路仿真实验一、实验目的（1）通过Multisim来仿真电路，测试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；二、实验平台Multisim 10.0三、实验原理差放的外信号输入分差模和共模两种基本输入状态。
当外信号加到两输入端子之间，使两个输入信号V i1、V i2的大小相等、极性相反时，称为差模输入状态。
此时，外输入信号称为差模输入信号，以V id表示，且有:当外信号加到两输入端子与地之间，使V i1、V i2大小相等、极性相同时，称为共模输入状态，此时的外输入信号称为共模输入信号，以V ic表示，且:当输入信号使V i1、V i2的大小不对称时，输入信号可以看成是由差模信号Vid和共模信号V ic两部分组成，其中动态时分差模输入和共模输入两种状态。
(1)对差模输入信号的放大作用当差模信号V id输入(共模信号V ic=0)时，差放两输入端信号大小相等、极性相反，即V i1=－V i2=V id/2,因此差动对管电流增量的大小相等、极性相反，导致两输出端对地的电压增量，即差模输出电压V od1、V od2大小相等、极性相反，此时双端输出电压V o=V od1－V od2=2V od1=V od,可见，差放能有效地放大差模输入信号。
要注意的是：差放公共射极的动态电阻R e对差模信号不起(负反馈)作用。
(2)对共模输入信号的抑制作用当共模信号V ic输入(差模信号V id=0)时，差放两输入端信号大小相等、极性相同，即V i1=V i2=V ic,因此差动对管电流增量的大小相等、极性相同，导致两输出端对地的电压增量，即差模输出电压V oc1、V oc2大小相等、极性相同，此时双端输出电压V o=V oc1－V oc2=0,可见，差放对共模输入信号具有很强的抑制能力。
此外，在电路对称的条件下，差放具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。
差分电路放大电路实验报告
差分电路放大电路实验报告差分电路放大电路实验报告引言：差分放大电路是电子工程中常用的一种电路，它具有放大信号、抵消噪声等优点。
本实验旨在通过搭建差分电路放大电路，探究其工作原理和性能表现。
一、实验目的通过差分电路放大电路的实验，达到以下目的：1. 掌握差分放大电路的基本原理；2. 了解差分放大电路的性能指标；3. 实际搭建差分放大电路，观察其放大效果。
二、实验原理差分放大电路由两个输入端和一个输出端组成，其中输入端的信号被分别送入两个放大器中，再将两个放大器的输出信号相减得到差分输出信号。
差分放大电路的工作原理基于放大器的放大特性，通过差分输入信号的放大，可以得到更高的输出信号。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料：电源、电阻、电容、运放等；2. 按照电路图搭建差分放大电路，注意连接的正确性和稳定性；3. 调整电源电压，使其符合放大电路的工作要求；4. 输入不同的信号，观察输出信号的变化，并记录数据；5. 对比不同输入信号的放大效果，分析差分放大电路的性能。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了一系列的实验数据，并进行了分析。
在不同的输入信号下，差分放大电路的输出信号均有所放大，而且在抵消噪声方面表现出色。
这验证了差分放大电路的工作原理和性能。
五、实验总结差分放大电路是电子工程中常用的一种电路，它具有放大信号、抵消噪声等优点。
通过本次实验，我们对差分放大电路的原理和性能有了更深入的了解。
在实际应用中，差分放大电路可以用于信号放大、噪声抑制等方面，具有广泛的应用前景。
六、实验心得通过本次实验，我对差分放大电路有了更加深入的认识。
在搭建电路的过程中，我学会了正确连接电路元件，保证电路的稳定性。
在观察实验结果时，我发现不同的输入信号对输出信号的影响，这让我对差分放大电路的性能有了更加直观的认识。
通过实验，我不仅提高了实验操作能力，还加深了对电子工程的理解。
七、参考文献[1] 电子电路设计与仿真实验教程. 邓志东, 陈乃渊. 电子工业出版社, 2009.[2] 电子电路实验与设计教程. 刘同英, 刘红刚. 电子工业出版社, 2016.[3] 电子电路基础与实验. 赵文瑞, 姚文涛. 电子工业出版社, 2018.注：本实验报告仅供参考，实际操作请遵循实验室安全规定。
差分放大电路实验报告
差分放大电路实验报告差分放大电路实验报告引言：差分放大电路是电子工程中常见的一种电路，它具有放大信号、抑制噪声等优点，因此在信号处理、通信系统等领域得到了广泛的应用。
本实验旨在通过搭建差分放大电路并进行实际测量，验证其性能和特点。
一、实验器材和原理本实验所需器材包括函数发生器、示波器、电阻、电容、运放等。
差分放大电路由两个输入端和一个输出端组成，输入端通过电阻与电源相连，输出端与负反馈电阻相连。
差分放大电路的原理是：当两个输入端的电压不同时，输出端会产生一个差分电压，其放大倍数由负反馈电阻决定。
二、实验步骤1. 按照电路图连接实验电路，注意正确接线和电阻、电容的数值。
2. 将函数发生器的输出接入电路的输入端，设置合适的频率和幅度。
3. 使用示波器测量电路的输入电压和输出电压，并记录数据。
4. 逐渐改变函数发生器的频率和幅度，观察电路的响应情况，并记录数据。
三、实验结果及分析在实验中，我们分别测量了电路的输入电压和输出电压，并记录了数据。
通过数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 输入电压与输出电压之间存在一定的线性关系，即差分放大电路具有线性放大的特性。
2. 随着输入电压的增加，输出电压也相应增加，但增长的速率逐渐减小，说明差分放大电路具有饱和特性。
3. 在一定频率范围内，输入电压和输出电压之间的相位差保持不变，说明差分放大电路具有相位不变性。
四、实验总结通过本次实验，我们对差分放大电路的原理和性能有了更深入的了解。
差分放大电路在实际应用中具有很高的实用性，可以用于信号放大、噪声抑制等方面。
在今后的学习和工作中，我们将进一步探索差分放大电路的应用，并不断提高自己的实验技能和理论水平。
结语：差分放大电路是一种重要的电子电路，在信号处理和通信系统中具有广泛的应用。
通过本次实验，我们不仅加深了对差分放大电路的理解，还提高了实验操作和数据分析的能力。
希望今后能够将所学知识应用于实际工程中，为科学技术的发展做出自己的贡献。
差分放大电路实验报告
差分放大电路实验报告一、实验目的1.了解差分放大电路的基本原理和特点；2.掌握差分放大电路的设计和调试方法；3.熟悉差分放大电路的频率特性；4.学习使用示波器进行电路信号的观测和测量。
二、实验器材1.差分放大电路实验箱；2.示波器；3.信号源；4.直流电压源。
三、实验原理差分放大电路是众多电子设备中常见的一类电路，采用了差分输入方式可以有效降低共模干扰，提高了电路的抗干扰能力。
它由两个共模输入信号为零的晶体管组成，通过二极管连接的虚地点对共模信号进行抑制，只放大差模信号。
差模信号指的是两个输入信号的差值，共模信号指的是两个输入信号的平均值。
在差分放大电路中，晶体管的放大倍数由输入电流决定，输入电流越大，放大倍数越大。
同时，将两个输入信号松耦合，可以大幅度减小共模信号的放大倍数，从而达到抑制共模干扰的目的。
四、实验步骤1.搭建差分放大电路，接入示波器和信号源；2.分别接入正向输入信号和负向输入信号，将其调节至理想值；3.调节直流电压源和输入电阻，使差分放大电路的工作点稳定；4.调节输入信号频率，记录输出信号幅度和相位的变化情况；5.结束实验，关闭相关设备。
五、实验结果与分析通过实验，我们可以得到差分放大电路的输入输出特性曲线。
根据实验数据，我们可以计算出差分传输增益、共模抑制比和输出相位等。
实验结果显示，差分放大电路能够很好地放大差模信号，同时将共模信号压制得很低。
由于输入阻抗大，输入信号能够有效地传入差分放大电路中，而输出阻抗小，可以将信号有效地传递到下一个级联电路中。
此外，差分放大电路的相位可以随输入信号的频率变化而变化，相位差可达到180度。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了差分放大电路的基本原理和特点，掌握了差分放大电路的设计和调试方法。
实验结果表明，差分放大电路能够有效地抑制共模干扰，提高电路的抗干扰能力。
在实际应用中，差分放大电路被广泛应用于增加电路增益、提高系统灵敏度、减小噪声等方面。
实验三 直流差动放大电路
实验三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.信号发生器3.数字万用表三、实验原理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Re,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RP1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AC=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，因此有如下公式：，差模放大倍数，同理分析双端输入单端输出有单端输入时：其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无论何种输入输出方式输入电阻不变：。
四、实验内容及步骤实验电路如图所示+12V图1.1差动放大原理图1.测量静态工作点，(1)调零将输入端b1、b2短接到地，接通电压，调节电位器Rpi,使双端输出电压V0双=Vc1-Vc2=0(2)测量静态工作点测量V1、V2、V3各极对地电压填入表1中表12.测量差模电压放大倍数。
用实验箱上的直流电压源，在输入端加入直流电压信号Vid=土0.1V 按表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Vi1,和Vi2端，然后调节DC信号源，使其输出为+0.1V和-0.1V。
3.1模拟集成电路设计-差分放大器电路设计
集成电路设计实习Integrated Circuits Design LabsI t t d Ci it D i L b单元实验三（第一次课）模拟电路单元实验－差分放大器电路设计2007-2008 Institute of Microelectronics Peking University实验内容、实验目的、时间安排z实验内容：z设计差分放大器z对电路进行直流、交流、瞬态分析z目的：z掌握模拟集成电路单元模块的设计分析方法z时间安排：z一次课完成差分放大器的电路设计Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page1实验要求z设计图示差分放大器z尺寸需调整z放大器性能指标要求z负载电容C=2pFLz VDD=5Vz放大管的Vdsat=200±30mVz对管的m取4的倍数z低频开环增益>100z GBW>25MHzz PM>60z共模输入范围>3Vz功耗、面积尽量小Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page2实验结果记录z请记录如下数据z各晶体管尺寸（m、W、L）z各晶体管的Vdsatz低频开环增益、GBW、PMz直流功耗、瞬态功耗平均值及对应跳变频率z转换速率（上升、下降分别记录）z单位缓冲接法，输入1V跳变时，输出端的信号建立时间（20μV）z上升、下降分别记录z实验方法，参见P5～P32Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page3创建放大器的电路（按下列尺寸设置）z M0、M1的尺寸z M=4, W/L=2/2z M2的尺寸z M2, W/L2/2M=2W/L=2/2z M5的尺寸M1W/L2/2z M=1, W/L=2/2z M3、M4的尺寸z M=4, W/L=2/2z vp：正输入端z vn：负输入端Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page4创建放大器的SymbolInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page5创建Power的电路图z如图创建Power的电路z创建Power的Symbol Viewz仅供仿真时调用！！！Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page6创建放大器的仿真电路（DC/AC仿真）z正输入端vp，加激励信号，DC＝2.5，AC magnitude＝1V负输入端，大电阻（）、大电容（）反馈z vn1G1FInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page7放大器的仿真电路：z I3：提供电流源z C2：放大器的负载z R0：1Gz C0：1Fz I0：调用PowerInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page8常用Analyses设置z Tran：瞬态z DC：直流z AC：交流设置完毕后运行Simulation，然后可以查看Simulation Results Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page9直流/交流分析设置z直流分析：直流工作点z交流分析：起止频率设置Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page10z Results->Print->DC Operating Points->鼠标点击元件->弹出对话框Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page11βr的倒数该元件的功耗Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page12z Results->Direct Plot->AC Gains & Phase->进入Schematic ViewInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page13z View的左下角显示：Select first point然后鼠标左键点击（p为输出结点）z vout First pointInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page14z first point选定后，View的左下角显示：Select second point然后鼠标左键点击p（p为输入结点）z vp Second pointInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page15z弹出图示窗口：两条曲线表示幅频特性与相频特性Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page16z低频增益测量：在较低频率处测量幅频特性曲线的纵坐标值如图测得的低频增益为z41.1898dBInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page17z增益带宽积测量：幅频特性曲线幅度为0dB时对应的频率注意：标尺很难完全定位到0dB，所以允许误差在正负50m dB以内z注意：标尺很难完全定位到0dB，所以允许误差在正负50m dB以内z测得增益带宽积为6.31193MHz增益带宽积Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page18z相位裕度测量：使用B标尺在增益带宽积频率处，测相移z PM (Phase Margin)=180+Phase88o(g)，图中相位裕度约Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page19Results: Circuit Conditionsz查看电路元件的工作状态：Results->Circuit Conditionsz放大管、负载管、电流镜等均应工作于饱和区z开关管工作于线性区z线性区：红色显示1、选项设置2、图中显示Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page20单位增益接法的放大器电路：输入为阶跃脉冲信号Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page21瞬态仿真设置z Analysis->Choose ，弹出窗口选择精度设置Conservative ：精度高Moderate ：中等精度Liberal Institute of Microelectronics, Peking University 集成电路设计实习－单元实验三Page 22：仿真速度快z第一步：将标尺A放置于平台区靠右的区域第二步：将标尺从点往左移动，直到||μz B A|Delta Y|≈20Vz第三步：将标尺A移动到跳变起始点，测Delta X，即为建立时间Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page23z Delta X，即为建立时间测得的建立时间为z414.419nsInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page24转换速率测试z A点：跳变点右侧；B点：远离斜率变化区域测得转换速率为z10.3043MV/secInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page25功率测试（保存Power信号的设置）z Outputs->Save All…->弹出Save Options窗口->如下设置Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page26z Tools->Results Browser->弹出窗口中点击OK在中z Results Browserz Schematic->psf->Run1->tran-tran->I8->pwr->双击鼠标I8单元的功耗Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page27z双击鼠标后弹出Calculator窗口选择p g，然后点击z Special Functions->Average Printz平均功耗为：111.944μWInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page28功率测试（直流功耗）z在Results Browser中z Schematic->psf->Run1->dcOp-dc->I8->pwrInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page29z Analyses->Choose->dc->Component Parameterz Select Component Schematic 点击p ，然后在中选择扫描源z Component NameParameter Namez Parameter Name 扫描源的起止Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page 30扫描源的起z输出电压随直流量的变化Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page31。
实验三 差分放大电路
Au1
2[RB1
(RC // RL ) rbe (1 )RW
/
2]
Ro Ro1 RC
5）恒流源放大电路静态分析
U AB
RB 2 RB1 RB2
( VCC
VEE
)
IE3
U AB U BE3 RE
IC3
UCE1 UCE 2 VCC IC RC UBE I B1RB
I E1
IE2
表3
长尾差放 Aud 恒流源差放 Aud 输入、输出信号波形双
估算值
3 端口输出 测量值
-24 -25.36
-24 -25.36
估算值
4 端口输出 测量值
24 25.36
24 25.36
5、通过 3、4 问求出放大电路双端输出、单端输出电压放大倍数的比值，分析该比值和什么 参数有关系。 该比值和 RC 与 RL 有关，当 RC=RL 时单端输出差模放大倍数和双端输出差模放大倍数比值为 4:3；当负载为空载时比值为 2:1.
R i d 2R i1
R o 2R o1
长尾电路双端输出电压放大倍数估算
3）静态时与双端输出相同。 4）动态分析： 共模放大倍数：
AC
uo ui
RB1 rbe
RC || RL (1 )(2RE
RW
/ 2)
RB1
RC || RL rbe (1 )(2RE )
差模放大倍数：
Ad
1 2
典型电路
恒流源电路
IE
[U EE U BE ] RE
I C1
IC2
IE 2
（认为 UB1=UB2≈0）
IC3
IE3
[R2 (UCC U EE (R1 R2 ) U BE
实验三 差分放大电路的研究1
共模信号输入原理图
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五 实验设备与器材
1．双踪示波器(YB4320A)1台 2．低频信号发生器(DFl641D)1台 3．低频毫伏表(YB2172)1台 4．万用表(DT8400)1块 5．模拟电路实验箱(DM99—2A)1个
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六
实验报告要求
1．列表整理实验数据，并将实测值与理论 计算值相比较，分析误差产生的原因。 2.根据实验结果计算。 3.总结差分放大器的特点及其在运算放大器 中所起的作用。
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差模信号输入原理图
1k
Ui
1k
T2 Uo(-Ui) 510 T1 510
510
GND -Ee
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共模抑制比测量数据表
Ui
U01
U02
U0
A=U0/Ui
KCMR
差模输入
共模输入
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(2)测量共模电压放大倍数 按共模信号输入原理图输入共模信号(正 弦信号电压有效值为20mV，f=100Hz)，分 别测出单端输出共模电压，计算双端输出 时共模电压放大倍数AC，将有关数据填入 共模抑制比测试表中 (3)由以上测量和计算结果，再计算共模抑 制比KCMR。
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毫伏表的低端是接机壳的，在 测双端输出电压U0 时，只能分 别对地测出Uo1 和Uo2 。对差模 有 Uo=|Uo1|+|Uo2| ， 而 对 共 模 为 Uo=|Uo1-|Uo2| ，测试中必须注 意。
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差分放大器实验电路
+12 R3 3K Uo 1 00 K T2 R1 U5 10 R w1 1K R8 1 0K S T1 R2 5 10 U+ R4 3K R w2
主菜单
典型放大电路的研究
实验3 差分放大电路设计实验
模拟电路课程设计报告题目：差分放大器设计专业年级：2012级通信工程组员：20121342104 王开鹏20121342105 王娜20121342107 王象指导教师：方振国2014年11月27日差分放大器设计一、实验内容设计一具有恒流源的单端输入一双端输出差动放大器。
VCC =12V，VEE=－12V，R L =20kΩ，Uid=20Mv。
性能指标要求R id>25kΩ，A vd≥25，K CMR>60Db。
二、实验原理图3.3.31、恒流源差分放大器在生产实践中，常需要对一些变化缓慢的信号进行放大，此时就不能用阻容耦合放大电路了。
为此，若要传送直流信号，就必须采用直接耦合。
差分式直流放大电路是一种特殊的直接耦合放大电路，要求电路两边的元器件完全对称，即两管型号相同、特性相同、各对应电阻值相等。
为了改善差分式直流放大电路的零点漂移，利用了负反馈能稳定工作点的原理，在两管公共发时极回路接入了稳流电阻R E和负电源V EE，R E愈大，稳定性愈好。
但由于负电源不可能用得很低，因而限制了R E阻值的增大。
为了解决这一矛盾，实际应用中常用晶体管恒流源来代替R E，形成了具有恒流源的差分放大器，电路如图3.3.3所示。
具有恒流源的差分放大器，应用十分广泛。
特别是在模拟集成电路中，常被用作输入级或中间放大级。
图3.3.3中，V1、V2称为差分对管，常采用双三极管，如5G921、BG319或FHIB等，它与信号源内阻R b1、R b2、集电极电阻R Cl、R C2及电位器RP共同组成差动放大器的基本电路。
V3、V4和电阻R e3、R e4、R共同组成恒流源电路，为差分对管的射极提供恒定电流I o。
电路中R1、R2是取值一致而且比较小的电阻，其作用是使在连接不同输入方式时加到电路两边的信号能达到大小相等、极性相反，或大小相等、极性相同，以满足差模信号输入或共模信号输入时的需要。
晶体管V1与V2、V3与V4是分别做在同一块衬底上的两个管子，电路参数应完全对称，调节RP 可调整电路的对称性。
电路实验报告书
实验名称：差分放大电路性能测试实验日期：2024年9月15日实验地点：模拟电路实验室一、实验目的1. 理解差分放大电路的基本原理和性能特点。
2. 掌握差分放大电路的测试方法，包括差模电压放大倍数和共模电压放大倍数的测量。
3. 分析差分放大电路中RE电阻的作用以及晶体管恒流源的优势。
二、实验原理差分放大电路由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成，其原理是利用两个晶体管的电流放大特性，使电路对共模信号具有抑制能力，而对差模信号有良好的放大效果。
1. 差模电压放大倍数（A_diff）：差模电压放大倍数表示差分放大电路对差模信号的放大能力，其计算公式为：A_diff = V_out_diff / V_in_diff2. 共模电压放大倍数（A_comm）：共模电压放大倍数表示差分放大电路对共模信号的放大能力，其计算公式为：A_comm = V_out_comm / V_in_comm三、实验设备及器材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、实验过程及数据记录与处理分析1. 连接电路：按照实验电路原理图，将差分放大电路连接到实验线路板上，包括两个基本共射放大电路、RE电阻和晶体管恒流源。
2. 调节电路：调整电路中的电位器，使晶体管的静态工作点Q点达到最佳状态。
3. 测试差模电压放大倍数：将信号发生器产生的差模信号输入差分放大电路，使用示波器观察输出电压，记录数据。
4. 测试共模电压放大倍数：将信号发生器产生的共模信号输入差分放大电路，使用示波器观察输出电压，记录数据。
5. 分析数据：根据测试数据，计算差模电压放大倍数和共模电压放大倍数，并与理论值进行比较。
五、实验结论与发现1. 实验测得的差模电压放大倍数和共模电压放大倍数与理论值接近，表明实验准确度较高。
2. 具有恒流源的差分放大电路的共模抑制比（CMRR）大于典型差分放大电路的CMRR，说明恒流源能够有效提高差分放大电路抑制共模信号的能力。
差分放大电路实验报告
一、实验目的1. 加深对差分放大电路性能及特点的理解。
2. 学习差分放大电路主要性能指标的测试方法。
3. 掌握差分放大电路的组装与调试技巧。
4. 分析差分放大电路在实际应用中的优势。
二、实验原理差分放大电路由两个结构相同、参数对称的共射放大电路组成，其核心原理是利用两个输入信号之间的差分来抑制共模信号，提高电路的共模抑制比（CMRR）。
差分放大电路具有以下特点：1. 差模放大：对差模信号有放大作用，对共模信号有抑制作用。
2. 共模抑制：提高CMRR，降低共模干扰。
3. 零点漂移抑制：通过调整电路参数，减小零点漂移。
4. 输出阻抗高：提高电路的驱动能力。
差分放大电路的原理图如下：```+---------+| Q1 | Q2+---------+ +---------+| || |+-------+ +-------+| | | || R1 | | R2 || | | |+-------+ +-------+| || |+---------+||V+-------+| || Vout || |+-------+```三、实验设备及器材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、实验过程及数据记录1. 按照原理图搭建差分放大电路。
2. 调整电路参数，使电路工作在最佳状态。
3. 使用信号发生器输入差模信号和共模信号，观察输出波形。
4. 测量差模电压放大倍数、共模电压放大倍数、共模抑制比等性能指标。
5. 记录实验数据。
五、数据处理与分析1. 分析差模电压放大倍数、共模电压放大倍数、共模抑制比等性能指标与理论值的差异。
2. 分析电路参数对性能指标的影响。
3. 总结差分放大电路在实际应用中的优势。
六、实验结论1. 通过本次实验，加深了对差分放大电路性能及特点的理解。
2. 掌握了差分放大电路主要性能指标的测试方法。
3. 熟悉了差分放大电路的组装与调试技巧。
差分放大电路的实训报告
一、实验目的1. 理解差分放大电路的工作原理和特性。
2. 掌握差分放大电路的组装与调试方法。
3. 熟悉差分放大电路的参数测试方法。
4. 培养动手能力和团队协作精神。
二、实验原理差分放大电路是由两个对称的共射极放大电路组成，其输入信号分别加在两个放大电路的基极上，输出信号分别取自两个放大电路的集电极。
当输入信号为差模信号时，两个放大电路的输出信号相位相反，大小相等，差分放大电路的输出信号为零；当输入信号为共模信号时，两个放大电路的输出信号相位相同，大小相等，差分放大电路的输出信号为零。
差分放大电路的主要特点如下：1. 抑制共模信号：差分放大电路对共模信号的抑制能力强，能够有效地抑制干扰信号。
2. 差模放大：差分放大电路对差模信号的放大能力强，能够放大有用信号。
3. 零漂移抑制：差分放大电路能够有效地抑制温度漂移，提高电路的稳定性。
三、实验器材1. 基本实验电路板2. 信号源3. 测量仪器：示波器、万用表4. 电阻、电容、三极管等电子元件四、实验步骤1. 组装差分放大电路：根据实验电路图，将三极管、电阻、电容等元件按照电路图要求进行焊接，注意元件的极性。
2. 调试电路：调整电路中的电阻，使电路达到最佳工作状态。
使用示波器观察输入信号和输出信号的变化，调整电路参数，使输出信号满足实验要求。
3. 参数测试：（1）测试差模电压放大倍数：将差模信号输入电路，测量输出信号与输入信号的电压比值，即为差模电压放大倍数。
（2）测试共模电压放大倍数：将共模信号输入电路，测量输出信号与输入信号的电压比值，即为共模电压放大倍数。
（3）测试电路的抑制共模干扰能力：将共模干扰信号输入电路，测量输出信号的变化，评估电路的抑制共模干扰能力。
4. 实验结果分析：根据实验数据，分析差分放大电路的特性，与理论计算结果进行比较，总结实验结果。
五、实验结果与分析1. 差模电压放大倍数：根据实验数据，差模电压放大倍数为50倍。
2. 共模电压放大倍数：根据实验数据，共模电压放大倍数为5倍。
差分放大电路实验报告
差分放大电路实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过搭建差分放大电路并进行实验验证，加深对差分放大电路原理的理解，掌握差分放大电路的基本特性和参数测量方法。
二、实验仪器和设备。
1. 示波器。
2. 函数信号发生器。
3. 直流稳压电源。
4. 电阻、电容等元件。
5. 多用表。
三、实验原理。
差分放大电路是一种特殊的放大电路，它能够对输入信号进行差分放大，即对两个输入信号进行放大，并输出它们的差值。
差分放大电路通常由差分放大器和后级放大器组成，其中差分放大器起到差分放大的作用，后级放大器起到整体放大的作用。
四、实验步骤。
1. 按照电路图搭建差分放大电路，注意连接正确，电阻、电容等元件的参数选择要符合实验要求。
2. 将示波器和函数信号发生器连接到差分放大电路的输入端，设置合适的信号频率和幅度。
3. 调节直流稳压电源，给差分放大电路提供适当的工作电压。
4. 使用多用表测量差分放大电路的输入电压、输出电压等参数，并记录实验数据。
5. 调节输入信号的频率和幅度，观察差分放大电路的输出变化，并记录实验现象。
五、实验数据记录与分析。
1. 记录不同输入信号频率和幅度下的差分放大电路的输入电压、输出电压等参数，并绘制相应的波形图。
2. 根据实验数据和波形图，分析差分放大电路的放大倍数、频率响应等特性，验证差分放大电路的工作原理。
六、实验结果与讨论。
通过实验数据分析和波形图观察，我们得出差分放大电路在不同输入信号条件下的放大倍数、频率响应等特性。
实验结果与理论预期基本吻合，证明了差分放大电路的工作原理和特性。
七、实验总结。
本实验通过搭建差分放大电路并进行实验验证，加深了对差分放大电路原理的理解，掌握了差分放大电路的基本特性和参数测量方法。
同时，实验中我们也发现了一些问题，例如在实际搭建电路中要注意连接的稳定性，以及测量参数时要准确使用仪器等。
总之，本实验取得了良好的实验效果，对于差分放大电路的原理和特性有了更深入的了解，为今后的学习和科研打下了良好的基础。
差分放大电路实验报告
差分放大电路实验报告一、引言在现代电子科技发展中，放大电路是一项非常重要的技术。
差分放大电路是其中一种广泛应用于通信系统、测量仪器和音频设备中的放大电路。
本实验旨在通过搭建差分放大电路并进行相关参数测量，探究差分放大电路的原理和应用。
二、实验原理1. 差分放大电路介绍差分放大电路是由两个输入信号源、一个放大器和一个输出负载组成的系统。
两个输入信号源维持在不同的电位上，输入信号的差异将被放大器放大后传递给输出负载。
差分放大电路可以消除共模噪声并增强差模信号。
2. 放大器原理放大器是差分放大电路中最重要的组成部分。
常见的放大器类型包括共源共栅放大器、共集放大器等。
放大器可以实现信号的放大功能，通过选择合适的放大器类型和电路参数，可以获得所需的放大倍数和频率响应。
三、实验步骤1. 搭建差分放大电路根据实验指导书上的电路图，使用电路板等元器件搭建差分放大电路。
确保电路连接正确可靠，各器件之间没有接触不良或短路现象。
2. 连接信号源和输出负载将信号源与放大电路的输入端相连，一般使用函数信号发生器作为信号源。
将输出负载与放大电路的输出端相连，可以使用示波器或电阻等作为输出负载。
3. 测量电路参数使用示波器和万用表等测试仪器，测量差分放大电路的各项参数。
包括输入电阻、输出电阻、共模抑制比等。
通过测量数据分析，优化电路参数，以达到预期的放大效果。
四、实验结果与分析根据实验测量数据，可以获得差分放大电路的各项参数。
以差模电压增益为例，可以通过测量输入信号和输出信号的电压，计算出差模电压增益的数值大小。
进一步分析数据，可以研究不同的电路参数对于差分放大电路性能的影响。
五、实验应用差分放大电路在现实生活中应用广泛。
例如，在通信领域中，差分放大电路被用于传输线路和信号处理中，可以提高通信系统的抗干扰能力和信号质量。
此外，在音频设备中，差分放大电路也常用于扬声器驱动和音频放大等方面。
六、实验总结通过本次差分放大电路实验，我们深入了解了差分放大电路的原理和应用。
实验三 差分放大电路
实验三差分放大电路一、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、实验设备与器件1、THM-3A模拟电路实验箱2、双踪示波器3、数字万用表4、电阻若干三、实验内容图1是差动放大器的基本结构。
图1 差动放大器实验电路当开关K拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。
（一）、测量静态工作点按图1连接实验电路，开关K拨向左边构成典型差动放大器。
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，将实验装置上“±12V”电源接入实验板上“±12V”处，用直流电压表测量输出电压U O，调节调零电位器R P，使U O＝0。
②测量静态工作点零点调好以后，用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻R E两端电压U RE，记入表1。
表1（二）、测量差模电压放大倍数断开直流电源，将函数信号发生器的输出端接放大器输入A端，地端接放大器输入B端构成单端输入方式，调节输入信号为频率f＝1KHz，输入电压U i（约100mV）的正弦信号，接通±12V 直流电源，用示波器监视输出端。
在输出波形无失真的情况下，用交流毫伏表测U i，U C1，U C2，记入表2中。
表2（三）将放大器A、B短接，信号源输出端接“A”端，信号源“地”接实验板上“地”端，构成共模输入方式，调节输入信号f=1kHz，U i=1V，在输出电压无失真的情况下，测量U C1，U C2之值记入表3，并观察U i，U C1，U C2之间的相位关系及U RE随U i改变而变化的情况。
3表四、实验总结1)整理实验数据，比较实验结果和理论计值，分析误差原因。
2)典型差动放大电路单端输出时的CMRR实测值与理论值比较1。
差分放大电路实验
差分放大电路实验一、实验目的(1)掌握差分放大电路的基本结构。
(2)了解差分放大电路抑制共模信号的原理。
(3)熟悉差分放大电路零点调整方法。
(4)掌握差分放大电路主要性能指标的测量。
二、实验仪器直流稳压电源、数字示波器、低频波形发生器、数字万用表。
三、实验原理(1)实验电路。
1.实验电路差分放大电路能够抑制共模信号，克服由温度和电源电压变化引起的零点漂移。
图2.11是双端输入双端输出差分放大电路，可以看作由两个完全对称的共射放大电路组成。
Rs1、Rs2和Rw1网络用于从浮地输入vs产生差模信号输入Vi。
发射极采用电阻Re或电流源，可以抑制单管的零漂，防止双管同时饱和或截止，其结构类似射极分压偏置共射电路，即使电路处于单端输出方式时，仍有较强的抑制零漂能力。
平衡电位器Rw用于调零，在零输入的情况下，保证输出电压为零，消除电路不完全对称引起的失调。
温度、电源电压变化对放大电路的影响，可以等效为在两个三极管输入端加入一对大小和相位都相同的共模信号。
因为电路对称，两个三极管在共模信号作用下，集电极电位变化相同，其双端输出电压Vo为0，说明差分电路对共模信号无放大能力，从而达到克服零漂的目的。
当输入一对大小相同、相位相反的差模信号时，由于两个三极管是反向变化的，T1管的集电极电位升高时，T2管的集电极电位必然下降，因此vo产生输出电压，说明差分电路对差模信号有放大能力。
如果输入信号既非共模又非差模，则可将其分解为共模分量与差模分量的叠加，则其差模成分得到放大，共模成分得到抑制。
2.差模电压增益双端输出时：2)12//(V V id od W be L C vd R r R R A ββ++-==（） 单端输出时2)1//(21W be L C vd R r R R A ββ++⋅-=（） 3. 共模电压增益双端输出时，共模电压增益为0单端输出时：)22()1//(v v ie oc1e W be L C vd R R r R R A +⋅++-==ββ（） 4. 共模抑制比双端输出时，共模抑制比无穷大。
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。
实验三
V4
PAR AMETERS:
0
a = 20k R4 {a }
0
Ve e
图3-1
V(Vi)
bus
V(Vo)
V(Vo2)
模拟信号
A/D
D/A
滤波
图3-2
10.0V
7.5V
5.0V
2.5V V(Vo2) 10V
5V
0V V(Vo) bus * 43 5D 74 89 97 9F 97 89 74 5D 43 2C 17 9 1 9 17 2C 43 5D 74 89 97 9F 97 89 74 5D 43 2C 17 9 1 9 17 2C 43 5D 74 89 97 9F 97
【实验要求】：
本次实验要求同学们完成实验内容的第一项，做完（内容一）的同学下 课前给我检查一下（用PPT或者WORD文档）。实验内容二作为课后练习， 实验报告书写要求包括：实验题目、实验目的、实验内容、实验步骤、实验 结果（实验数据、仿真波形及对结果的分析）、实验过程中遇到的问题及解 决方法、实验心得总结。
10V
5V
0V 229.39us V(Vi)
232.00us
236.00us
240.00us 00us
252.00us
图3-3
VC C
VC C
Ve e
R1 6k vo 1 vo 2
R2 V1 6k 12V dc -1 2 V d c V2
R3 vi1 1k
Q1
Q2
R5 vi2
0
Q 2 N222 2 Q 2 N222 2 1k
V3 V O FF = 0 VA MPL = 10m v FR E Q = 1 kh z V O FF = 0 V A M P L = -1 0 m v FR E Q = 1 kh z
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EDA（一）模拟部分电子线路仿真实验报告
实验名称：差分放大电路
姓名：殷琦
学号：150320150
班级：15自动化一班
时间：2016.12.4
南京理工大学紫金学院计算机系
一．实验目的
1.熟悉差分放大电路的结构。
2.了解差分放大电路抑制零点漂移的原理。
3.掌握差分放大电路静态工作点的估算方法及仿真分析方法。
4.掌握差分放大电路电压放大倍数，输入电阻，输出电阻的估算
方法及仿真分析方法。
5.了解差分放大电路的大信号特性。
6.理解差分放大电路提高共模抑制比的方法。
二、实验原理
1.单端输出差模电压放大倍数可正可负，当信号从3端口输出时，1端口称为同相输入端，2端口称为反相输入端；当信号从4端口输出时，1端口称为同相输入端，2端口称为反相输入端。
2.单端输出差模电压放大倍数与双端输出差模放大倍数的比值与负载大小有关系，当RL=RC时比值为4：3，当负载为空载时比值为2:1。
3.共模电压放大倍数为负值。
4.长尾电路双端输出：
E
C V -==+=
V U I I R 12U -V I 1CE 1
B 1
C E
BE
EE 1B ββ）（
11,1d 2,2A o o i id u R R R R A ===
单端输出：
3端输出：
11,1d ,22
1
A o o i id u R R R R A ===
4端输出：1
1,1d ,22
1-A o o i id u R R R R A ===
三．实验内容
包括搭建的电路图，必要的文字说明，对结果的分析等。
差分放大电路如图所示，三极管型号为2N3439，bb r =50Ω
1）按要求连接电路。
2）仿真分析长尾差分放大电路的静态工作点，计算三极管的β，将结果填入表1
表1
3）差放单端输入、双端输出。
估算电路的电压放大倍数，写出估算过程；令电路的输入信号峰值10mv ，频率1KHz ，利用示波器观察1端口输入信号波形、3端口及4端口输出信号波形，仿真分析长尾和恒流源差放的差模放大倍数，实验结果填入填入表2，对测量结果进行分析。
U CE1/V U CE2/V I B1/μA
I B2/μA
I C1/mA I C2/mA I C3/mA β1 β2 长尾差放
6.902
6.902
13.166 13.166
0.516
0.516
42.620 42.620 恒流源差放 7.093 7.093 12.724 12.724 0.542 0.542 1.11
42.588
42.588
电压放大倍数估算过程：
E be I 26
)
1(50r β++=
be B ud r R Rl
Rc A +-=
1)
2//(β
表2
4）差放单端输入、单端输出，令信号由1端口输入，输入信号峰值为10mv ，1KHz 。
1.信号由3端口输出，估算电路的电压放大倍数；利用示波观察1端口信号波形、3端口输出波形，仿真分析长尾和恒流源差放的差模放大倍数，将实验结果填入表3。
2.信号由4端口输出，估算电路的电压放大倍数；利用示波观察1端口信号波形、4端口输出波形，仿真分析长尾和恒流源差放的差模放大倍数，将实验结果填入表3。
3端输出：)(2)
//(21A 11d be B u r R Rl Rc A +-==β
4端输出：)(2)
//(22
1A 1d be B r R Rl Rc Au +=
-=
β
表3
长尾差放A ud恒流源差放A ud输入、输出信号波形双
估算值-38.643 -40.156
3端口输出
测量值-25.912 -25.194
估算值38.643 40.156
4端口输出
测量值25.681 25.193
表4
u om/V 输出信号波形
1.870
估算值
5）令输入信号为共模信号，峰值10mv，频率1KHZ，仿真分析单端输出、双端输出情况下，长尾和恒流源差放的共模放大倍数，将相关
参数填入表5，对测试结果进行分析。
表5
四．思考题
最少回答4个思考题
1.为什么差分放大电路可以抑制共模信号？
共模信号是无用信号，差模信号可以抑制零点漂移，因为差分放大器中两管相同，因此静态工作点的零漂相同相当于两输入端加上共模信号，共模信号ib在Re上压降=2*ib*(1+β)*Re,若设ib>0，共模信号Icm在Re上压降Vre=2*ib*Re反馈到输入端Vb=Vbe+Vre，（Vb=常数）使Vbe减小,因此使iB减小；对差模信号，相当输入端1加上ib，输入端2加上ib,在Re上压降。
Vre=Re*(1+β)*ib+Re*(1+β)*(-ib)=0,Vb=Vbe+Vre=Vbe+0=Vbe 即没有使Vbe减小，（Vb=常数）
2．共模电压放大倍数总是负值吗？为什么？
不是。
所谓的共模信号是指两个差动放大管ＶＴ１和VT2的基极接入幅度相同、极性相同的信号。
共模电压放大倍数就是接入的信号是电压信号的放大倍数。
共模信号对两个管子的作用是同相的，若两个电压信号均为正，将引起两个管子电流同量增加，而两个管子集电
极电压将同量减少，故从两个管子集电极输出的共模电压为零。
所以，共模电压放大倍数为零。
当差动放大电路对称时，对共模信号无放大作用，即完全抑制了共模信号。
3．如何增加差模输入电压的线性动态范围？
抑制零点漂移
4．差分放大电路具有限幅作用吗？
没有。
差分放大电路对共模输入信号有很强的抑制能力，对差模信号却没有多大的影响，因此差分放大电路一般做集成运算的输入级和中间级，可以抑制由外界条件的变化带给电路的影响，如温度噪声等。