差动放大器
差动放大器工作原理
差动放大器工作原理
差动放大器是一种电子放大器电路，用来放大不同输入信号之间的差值。
它通过将输入信号分为两个相位相反的部分，然后进行放大，并且抑制共模信号，从而提高放大器的性能和抗干扰能力。
差动放大器的基本原理是利用两个输入信号与一个共同的对地参考点相连，形成一个闭合的回路。
这两个输入信号被分别送入差动放大器的两个输入端口。
当有差异信号输入时，即两个输入信号的幅度不相同或相位不同，差动放大器会放大这种差异，并输出一个放大后的差动信号。
差动放大器通常由一个差动对和一个输出级组成。
差动对通常由两个晶体管或场效应管构成，这两个管子会分别放大两个输入信号。
输出级则用来将输入信号的差动信号转换成单端信号，以便输出到其他电路中。
从工作原理上来看，差动放大器利用两个输入信号之间的差异来实现放大效果。
这种差异可以是输入信号的幅度差异或者相位差异。
在输入信号的共模信号上放大器会进行抑制，以便提高输出信号的纯净度。
通过合理选取差动放大器的工作参数和外围元件，可以调整差动放大器的放大倍数、频率响应和输入输出阻抗等性能。
差动放大器常用于信号处理、音频放大、通信系统以及精密测量等领域，其优点包括高增益、低噪声、抗干扰能力强等。
总之，差动放大器通过放大不同输入信号之间的差异，实现对差动信号的放大和抑制共模信号的功能，从而提高放大器的性能和抗干扰能力。
它是一种常用的电子放大器电路，用于各种信号处理和放大的应用中。
差模放大倍数计算公式
差模放大倍数计算公式
1.差动放大器：
差动放大器是一种基本的差模放大器电路，其差模放大倍数（即增益）可通过以下公式计算：
在普通差动放大器中，差模放大倍数一般是差模电流和差模电阻之积。
具体的公式如下：
其中，差模电流为输入差模电流，共模电阻为输入共模电阻，单端输
出电流为输出电流。
2.仪器放大器：
仪器放大器是一种高精度的差模放大器电路，其差模放大倍数计算公
式较为复杂。
其中，高路增益表示输入信号的高路放大倍数，低路增益表示输入信
号的低路放大倍数，负反馈系数表示负反馈电阻与开环电阻之比。
3.运算放大器：
运算放大器是一种常用的差模放大器电路，其差模放大倍数一般非常大，可以近似为无穷大。
因此，运算放大器的差模放大倍数计算公式可以
简化为以下形式：
需要注意的是，以上公式仅适用于理想情况下，实际电路中会存在各
种非理想因素的影响，如偏置电流、温度效应等。
因此，在实际应用中，
需要根据具体的电路特性进行修正或采用更精确的计算方法。
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。
差动放大器输出电流计算公式_概述及解释说明
差动放大器输出电流计算公式概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文将重点介绍差动放大器输出电流计算公式及其解释说明。
差动放大器是一种常用的电路结构，具有极高的增益和抗干扰能力，在现代电子技术领域得到广泛应用。
输出电流是差动放大器性能的关键指标之一，准确计算输出电流对于电路设计和优化至关重要。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
首先是引言，介绍论文的背景和目的。
接下来是差动放大器概述部分，包括差动放大器原理、应用领域和结构介绍。
然后我们将重点探讨差动放大器输出电流计算公式，介绍三种常用的计算方法。
在第四部分中，我们将分析输出电流计算公式的影响因素，如输入信号幅度、偏置电流和温度变化等。
最后，在结论部分总结主要观点和结果，并展望差动放大器输出电流计算公式的应用前景。
1.3 目的本文旨在提供一个清晰易懂的概述文章，帮助读者了解差动放大器输出电流计算公式及其相关概念。
通过阅读本文，读者将能够掌握三种常用的输出电流计算方法，并了解这些公式受到的影响因素。
同时，本文将为读者展示差动放大器输出电流计算公式的应用前景，为他们在实际工程中正确使用和优化差动放大器提供指导。
2. 差动放大器概述：2.1 差动放大器原理：差动放大器是一种特殊的电路，它利用两个输入信号的差异来放大信号。
其基本原理是将输入信号分别连接到差分放大器的两个输入端，并通过适当的电路配置来使其中一个输入与地相连，而另一个输入则与待放大信号相连。
这种布局使得差动放大器能够抵消共模噪声。
在有差异信号和共模噪声时，差分放大器会增加差异信号并减少共模噪声。
2.2 差动放大器应用领域：由于其出色的性能和广泛的应用领域，差动放大器在许多电子设备中被广泛使用。
其中包括音频处理、通讯系统、测量仪表、传感器接口等。
其独特的功能使得差动放大器适用于需要高增益和抑制干扰的应用。
2.3 差动放大器结构：一般情况下，差动放大器由两个晶体管或运算放大器组成。
每个晶体管或运算放大器均具有一个非反转输入端和一个反转输入端。
差动放大电路的原理
差动放大电路的原理
差动放大器的原理是利用两个对称输入信号进行放大，输出信号为两个输入信号的差值。
差动放大电路一般由一个差动放大器和一个负反馈电路组成。
差动放大器由两个输入端，分别接收两个对称的输入信号。
这两个输入信号经过放大器的放大作用后，输出两个放大的信号。
差动放大器的输出取决于两个输入信号的差异大小。
负反馈电路将差动放大器的输出信号与输入信号进行比较，并将差异信号放大器的输入端，实现对输出信号的修正。
通过不断修正差动放大器的输出，使得输入和输出之间的差异趋近于零，实现对输入信号的放大。
差动放大电路的原理可以简单概括为：通过抑制两个输入端之间的差异信号，只放大两个输入信号之间的差异部分，从而实现对差异信号的放大。
这样可以有效抑制共模干扰，提高信号的抗干扰能力，提高放大器的稳定性。
差动放大电路广泛应用于各种信号放大和处理电路中。
差动放大器
实验三 差动放大器一、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、加深对差动放大器工作原理的理解。
二、实验原理图4－1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R P 用来调节T 1、T 2管的静态工作点，使得输入信号U i ＝0时，双端输出电压U O ＝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，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。
图4－1 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。
它用晶体管恒流源代替发射极电阻R E ，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EBEEE E R U U I -≈（认为U B1＝U B2≈0） E C2C1I 21I I ==恒流源电路E3BEEE CC 212E3C3R U )U (U R R R I I -++≈≈C3C1C1I 21I I == 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R E 足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数A d 由输出端方式决定，而与输入方式无关。
双端输出: R E ＝∞，R P 在中心位置时，Pbe B CiO d β)R (121r R βR △U △U A +++-== 单端输出d i C1d1A 21△U △U A ==d i C2d2A 21△U △U A -==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0△U △U A iOC ==实际上由于元件不可能完全对称，因此A C 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 cd A A CMRR =或()dB A A20Log CMRR c d =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。
第三章差动放大器
平衡电阻： R2 = R1 // R f
Rf Auf 1 R1
特点： 1. 为深度电压串联负反馈， Auf = 1 + Rf /R1 2. uP = uN ，“虚短”仍成立，但 “虚地”不成立
特殊地：
当 R1 = ，Rf = 0 时， Auf = 1
跟随器
同相器
§3-4
集成运算放大器的应用电路
ui2 = 0
ui1 使：
uo1
Rf ui1 R1
ui1 = 0
（ ui2 使： u o 2 1
R R
f
f
）（
1
R2
R
3
R
） i2 u
3
则： 减法运算电路 平衡电阻： R1//Rf=R2//R3
u
o
u o1 u o2 (1
R R
)(
R R
2
3
1
R
) ui 2
3
单门限电压比较器可实现波形的变换
ui
单门限电压比较器
0 t
把正弦波变为矩形波 单门限电压比较器的特点： 电路结构简单、灵敏度高，但是抗干扰能力差
2、双门限电压比较器
输出电压uo经Rf和R1分压加到同相输入端，为 电路引入了正反馈 集成运放工作在非线性区。
当uo=+Uom时，门限电压用UP1表示
U
共模抑制比CMRR
开环差模电压放大倍数
Auo
开环差模电压放大倍数简称“开环增益”，开环 状态下，输出电压Uo与输入差模电压（Ui1-Ui2）之比， 即Auo=Uo/（Ui1-Ui2）。Auo越大，器件的性能越稳定， 其运算精度也就越高。
输入失调电压Uio
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。
差动放大器的工作原理
差动放大器的工作原理
差动放大器是一种基本的放大电路，通过将两个输入信号取差值来实现放大功能。
差动放大器通常由两个输入端，一个共模输入端和一个输出端组成。
差动放大器的基本工作原理如下：
1. 输入信号：将两个输入信号分别连接到差动放大器的两个输入端，分别称为正相输入和负相输入。
这两个输入信号可以是不同的信号源，也可以是同一个信号的不同相位。
2. 差模和共模信号：差动放大器将输入的两个信号进行差分运算，产生的差分信号称为差模信号。
同时，差动放大器还将两个输入信号的平均值称为共模信号。
3. 差分放大：差动放大器通过差模信号进行放大，并将放大后的信号发送到输出端。
差动放大器的放大倍数由电路的设计决定，可以通过选择合适的电阻和晶体管来调整。
4. 共模抑制：差动放大器的一个重要特点是它能够抑制共模信号。
共模信号通常是来自于干扰源或者信号源的共同部分，如电源噪声或环境干扰。
差动放大器的电路设计能够选择性地放大差模信号，而对共模信号进行抑制，从而提高信号的质量和可靠性。
5. 输出信号：放大后的差模信号通过输出端口输出，可以连接到其他电路或设备进行进一步处理。
差动放大器的工作原理是基于差分放大和共模抑制的原理。
差动放大器将输入信号进行差分运算，并通过设定的放大倍数放大差模信号，同时抑制共模信号。
这个特性使得差动放大器在许多应用中非常有用，如抑制噪声、增强信号质量和差分传输等。
[精编]差动放大器实验报告
![[精编]差动放大器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/9bee41cad1d233d4b14e852458fb770bf78a3bec.png)
[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。
差动放大器工作原理
差动放大器工作原理
差动放大器是一种电子放大器，其工作原理基于对输入信号进行差分放大。
差动放大器通常由两个晶体管组成，一个被称为"P"，另一个被称为"N"。
当有信号输入到差动放大器的"P"晶体管的基极时，该晶体管会放大信号并输出到一个加载电阻上。
当信号输入到差动放大器的"N"晶体管的基极时，该晶体管也会放大信号并输出到相同的加载电阻上。
差动放大器的输出信号是两个晶体管的输出信号之间的差值，称为差分电压。
这个差分电压是信号输入和两个晶体管之间的共模信号的差异，即输入信号与两个晶体管输出信号的平均值之间的差异。
由于差动放大器通过差分放大的方式工作，它可以抑制输入信号中的共模噪声。
共模噪声是同时出现在两个信号引脚上的噪声，如果它们都被放大并输出，会对系统的性能造成影响。
通过差模信号在两个晶体管之间的差异，差动放大器可以有效地抑制共模噪声，并提高信号的纯度和质量。
此外，差动放大器还可以通过匹配输出电阻和输出缓冲阶段来提高放大器的功率和驱动能力。
综上所述，差动放大器通过差分放大的方式工作，可以抑制共模噪声，提高信号质量和性能。
它在许多应用领域，如音频放大器、仪器放大器和通信系统中得到广泛应用。
差动放大器
+u i1 +
T2 Rb ui2 -
i Re
_V
Re
EE
RL β ( Rc // ) 2 Au d = − Rb + rbe
Rid = 2( Rb + rbe )
Auc = 0
Ro = 2 Rc
五. 带恒流源的差动放大电路
加大R 加大 e，可以提高共模抑 制比。为此可用恒流源T 制比。为此可用恒流源 3来 代替R 代替 e 。 恒流源的作用
两个输入、 两个输入、两个输出
+ uo – T1 T2
RC RB2 RB1 + ui2 –
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。
2. 差分放大电路工作原理 Ucc
Rb2
Rc1 Rb1
U0
Rc2
c1 + _ c2
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。
Ui1
Uod＝Uc1－Uc2 以增加电路复杂为代价， ＝ 2 Uc1（或 U 以增加电路复杂为代价，换取性能良好-2 c2） 电路对称，中间某一点电位为零，该点在 Uid＝2Uid1 R ／2处
L
=U A U
ud
od id
= 2U 2U
c1 id1
=U U
c1 id1
=
A
u1
≈−
β R′L
r
be
差模输入电阻： 差模输入电阻： Rid = 2(Rb + rbe )
_V
EE
原因: 原因:
直接耦合使得各级Q点互相影响，如前级 点发生变化 点发生变化， 直接耦合使得各级 点互相影响，如前级Q点发生变化， 点互相影响 则会影响到后面各级的Q点 由于各级放大作用， 则会影响到后面各级的 点。由于各级放大作用，第一级微 弱变化将经多级放大器的放大，使输出端产生很大的变化。 弱变化将经多级放大器的放大，使输出端产生很大的变化。 阻容耦合中，由于电容的隔通交作用，零漂不是 不是主要问 阻容耦合中，由于电容的隔通交作用，零漂不是主要问 题
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。
差动放大器原理
差动放大器原理差动放大器原理是电路设计中非常重要的一部分，它有广泛应用于许多领域，包括通信、自动控制、音频放大器等。
差动放大器是一种具有两个输入端口和一个输出端口的放大器，它可以将两个不同电压的信号进行放大，同时去除它们的共模信号，从而得到一个纯净的差分信号。
在差动放大器中，信号输入到两个输入端口，其中一个端口是正极性的，另一个是负极性的，这两个输入信号之间的差异就是差分信号。
差分信号经过放大器的放大后，输出到输出端口。
差动放大器可以放大差分信号，并抑制共模信号，这使得差动放大器成为一种高度抗干扰的电路设计。
差动放大器的抗干扰能力非常强，这是因为它可以消除两个输入信号的共模信号。
共模信号是指两个输入信号中的相同部分，例如，当两个信号都受到相同的干扰时，它们就会产生共模信号。
如果共模信号不被抑制，它会被放大器误认为是差分信号，从而引入噪声和干扰。
在差动放大器中，放大器输入端的阻抗是非常高的，这使得它能够接受来自不同信号源的信号，并将它们放大到相同的电平。
此外，差动放大器还具有非常高的增益，这使得它可以放大非常小的差分信号，从而提高系统的灵敏度。
当我们需要设计一个差动放大器时，需要考虑许多因素。
首先，我们需要选择适当的放大器类型，例如，我们可以选择普通的晶体管差动放大器或者是运算放大器差动放大器。
其次，我们需要选择适当的电阻和电容数值，以及正确的电源电压和放大器增益。
最后，我们需要考虑差动放大器的抗干扰能力和信号完整性。
差动放大器是电路设计中非常重要的一部分，它可以抑制共模信号，提高系统的灵敏度和抗干扰能力，从而使电路更加稳定和可靠。
在实践中，我们需要注意差动放大器的设计和调试，以确保它能够满足系统的要求。
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。
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。
第4章 差动放大器
Vb
M3
R1
R2
A
B
M1
M2
IS
Vo2 Vi2
分两种情况分析：1）共模信号输入；2) 差分信号输入
14
4.2 基本的差分对
共模信号的有效输入范围
问题：为了保证电路正常工作，VIC能为任意的输入电 压吗，输入的有效范围多大呢？
假设共模电平VIC=0V的电压,会怎么样 为了保证电路正常工作， 确定VIC的有效输入电压范围 的原则：保证M1、M2、M3工作的饱和区。
考察图(b)，所有晶体管均处于饱和区，选 择合适的器件尺寸，使VGS2=VGS4，若选择
M3~M4消耗的电压余度最小(M3与M4过驱动 电压之和)，且可以精确复制IREF（VDS3=VDS1）。
2020/3/17
共源共栅电流镜
4 4
三种电流镜的比较
图1 基本电流镜
输出摆幅大， 复制精度不高
图2 共源共栅电流镜
整理，
同理，可以得到只施加Vin2时总的电压增益为
应用叠加法，得到
2020/3/17
基本差动对
24 24
▪ 方法二
（半边电路）
辅助定理：考虑图中所示的对称电路，其中D1和D2 代表任何三端有源器件。假设Vin1从V0变化到V0+ ΔVin， Vin2从V0变化到V0-ΔVin，那么，如果电路 仍保持线性，则Vp值保持不变。假定λ＝0。
由此可以发现，输入共模电平Vic越高，其输出压摆 则越小，所以为了增大单端输出压摆，应选择相对 小的Vic。
17
❖差模特性
（假定Vin1-Vin2 从-变化到+ ）
▪ Vin1比Vin2更负，M1截止， M2导通，ID2=ISS，因此 Vout1=VDD, Vout2=VDD-RDISS
差动放大器及其原理图
差动放大器，差动放大器电路图及工作原理2011年05月26日15:55:17差动放大器，差动放大器电路图及工作原理差动放大器相关资料：差动放大器的特点是静态工作点稳定，对共模信号有很强的抑制能力，它唯独对输入信号的差（差模信号）做出响应，这些特点在电子设备中应用很广。
集成运算放大器几乎都采用差动放大器作为输入级。
这种对称的电压放大器有两个输入端和两个输出端，电路使用正、负对称的电源。
根据电路的结构可分为：双端输入双端输出，双端输入单端输出，单端输入双端输出及单端输入单端输出四种接法。
凡双端输出，差模电压增益与单管共发放大器相同；而单端输出时，差模电压增益为双端输出的一半，另外，若电路参数完全对称，则双端输出时的共模放大倍数=0，其实测的共模抑制比将是一个较大的数值，愈大，说明电路放大的是电压，不能放大电流。
放大多少倍都可以，可以用多级放大。
不过单级最好不要超过100，否则容易引起信号失真。
抑制共模信号的能力愈强。
差动放大器电路图及工作原理基本差动放大电路：下图为差动放大器的两种典型电路。
其中左图为射极偏置，右图为电流源偏置差动放大电路图（a）射极偏置差放（b）电流源偏置差放差动放大电路有两个输入端子和两个输出端子，因此信号的输入和输出均有双端和单端两种方式。
双端输入时，信号同时加到两输入端；单端输入时，信号加到一个输入端与地之间，另一个输入端接地。
双端输出时，信号取于两输出端之间；单端输出时，信号取于一个输出端到地之间。
因此，差动放大电路有双端输入双端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入单端输出四种应用方式。
上面两个差动放大器电路均为双端输入双端输出方式。
差动放大电路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vI1、vI2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vId表示，且有：当外信号加到两输入端子与地之间，使vI1、vI2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vIC表示，且：当输入信号使vI1、vI2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vIc 两部分组成，其中根据上述，可得到下图的统一的简化差动放大电路。
第四章 差动放大器
• Vin1比Vin2更负，M1截止，M2 导通，ID2=ISS，因此Vout1=VDD, Vout2=VDD-RDISS • Vin1逐渐增大，M1开始导通， Vout1减小，由于ID1+ID2=ISS， M2流经的电流减小，Vout2增 大；当Vin1=Vin2 时， Vout1=Vout2=VDD-RDISS/2。 • 当Vin1比Vin2更正时，差动对 两侧情况正好与上述情况相反。
辅助定理说明了P点可以认为是“交流地”，即“虚地”。
辅助定理的证明（2）：
D1和D2在P点的作用用戴维南等效来表示 VT1和VT2变化的大小相等而方向相反，RT1等于RT2，则VP保持为常数
利用P点虚地（交流地）的特点，电路可等效为两个 独立的部分，即“半边电路”概念。
如果输入信号不是全差动的情况
每一端的输出电压最高为VDD，最低为Vin,CM-VTH
输入共模电平越大，允许的输出摆幅就越小
– 小信号分析
（半边电路） 辅助定理：考虑图中所示的对称电路，其中D1和D2 代表三端有源器件。假设Vin1从V0变化到V0+ΔVin， Vin2从V0变化到V0-ΔVin，那么，如果电路仍保持线 性，则Vp值保持不变。假定λ＝0。
差动对的两个特性： 1、输出端的最大电平和最小电平是确定的，分别是VDD和VDD-RDISS与输入共模电平无关 2、小信号增益当Vin1=Vin2 时达到最大，且随着|Vin1-Vin2|的增大而逐渐减小为零
– 共模特性
采用NMOS提供尾电流ISS，Vin,CM从0开始增 加。 • 当Vin,CM＝0时，ID1=ID2=ID3=0，M3处于深 线性区
• Vin,CM增加，M3导通，处于三极管区；当 Vin,CM足够大时，M3进入饱和区，因此电路 正常工作状态应满足Vin,CMVGS1+(VGS3VTH3) • Vin,CM进一步增加， Vin,CM>Vout1+VTH=VDDRDISS/2+VTH， M1和M2进入三极管区
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实验五差动放大器
一．实验目的
1、熟悉差动放大器工作原理。
2、掌握差动放大器的基本测试方法。
二．实验仪器
双踪示波器、数字万用表、信号源、双路直流稳压电源。
三．预习要求
1、计算图5-1的静态工作点（设r bc=300Ω,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。
四．实验内容及步骤
实验电路如图5-1所示
Vcc(+12v)
1R17
2.4K
图5-1 差动放大电路
1、测量静态工作点
（1）调零（电路的对称性）
将输入端V i1，V i2短路并接地，接通直流电源，调节调零电位器Rp0，测量V C1、V C2之间的电压V O，是双端输出电压V O=0或接近0，表明电路基本对称。
（2）测量静态工作点
测量差放电路晶体管V1、V2、V3各极对地（电路零电位公共参考点）的电压值，并填入表5-1中
表5-1
2、直流输入放大倍数的测量
（1）、测量双端输入差模电压放大倍数
在输入端加入直流电压信号V id =±0.1V，分别测量此时的集电极电压V C1′
和V C2′，计算两个单端输出电压V O1和V O2，并记录到表5-2中，再算出双端输出电压V O双，最后计算出各自的放大倍数，均填入表中。
注意：先调好直流信号的OUT1和OUT2，使其分别对GND为+0.1V和-0.1V，再接入两路输入端V i1和V i2。
（实验室直流源不够用时可以在实验箱子上搭接电阻衰减器实现±100mV）。
（2）、测量共模电压放大倍数
将两路输入端V i1，V i2短接，先后接入任一单路直流信号OUT1或OUT2，分别测量单端及双端输出电压值并填入表5-3，由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。
（3）单端输入差模信号放大电路
在图5-1中将V i2接地，组成单端输入差动放大器；从V i1端输入直流信号Vi=＋0.1V或Vi=－0.1V，然后测量单端及双端输出电压，填表5-4中。
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5-4
测量及计算值
输入信号Vi1
差模输入
测量值（V O ）
计算值
V O1 (
-V C1) V O2
(
-V C2)
V O 双
A d1
A d2
A d 双
+0.1V -0.46 -0.26 -0.2 4.6
2.6
2 -0.1V
-0.46
-0.34
-0.12
4.6 3.4
1.2
2、 交流输入放大倍数测量
（1）、双端输入差模电压时放大倍数测量
在输入端加入正弦交流信号Ui=50mV ，f=1kHz ，在差放输出不失真的情况下，分别测量此时的单端输出电压值，并考虑怎样计算双端输出的电压值。
将数据填入表5-5中。
Q1
2N6751
Q2
2N6751
Q3
2N6751R1
680Ω
Key=A 50%
R210kΩ
R310kΩR410kΩ
R510kΩR61kΩR71kΩR85.1kΩ
R97kΩR102.4kΩVEE
-12V
0.1V
VCC
23
46
5710VEE
11
GND GND 12
GND
GND XFG1
GND
GND GND GND
XSC1
A
B
Ex t Trig
++
_
_
+_
18
表5-5
（2）单端输入时放大倍数测量
Ui2接地，从Ui1端加入正弦交流信号Ui=50mV，f=1kHz，分别测量、记录单端及双端输出电压，填入表5-6计算单端及双端的差模放大倍数。
表
5-6
将输入端Ui1，Ui2短接，接到交流信号源的输出端，信号源另一端接入电路的公共端地。
用示波器观察调节此信号为Ui=50mV，f=1KHz的正弦信号，在差放输出不失真的情况下，测量此时的单端输出和双端输出的共模电压值。
5-7
表
可适当减小输入电压值，使UO1、UO2波形都不失真为止。
4、计算共模抑制比K CMRR：
定义为电路的差模放大倍数与共模放大倍数之比。
K CMRR=A d/A C
由实验数据得: K CMRR=A d/A C=56/0.2=280
K CMRR综合表征了电路对有用信号的放大能力和对零点漂移的抑制能力，值越大表明放大电路的性能越好。
实际也可用分贝值表示。
五、实验报告
1.根据实测数据计算图1电路的静态工作点的电流，与预计计算结果相比较。
2．整理实验数据，将各种接法的Ad进行比较，并与理论原理对照是否一致。
3.计算Ac和K CMRR值，总结差放电路的性能和特点。
输入阻抗较高
共模抑制比高（对差模信号有放大作用，对共模信号没有放大作用）
通常情况下，差动放大器用来放大微弱电信号的。
差动放大电路的主要目的是抑制零漂，电路具有很稳定的直流偏置和很强的抑制共模信号的能力。