简单差动放大器的仿真实验
【最新精选】差分放大电路仿真
差分放大电路仿真一、实验目的1.掌握差动放大电路对放大器性能的影响。
2.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。
3.学习掌握Multisim交流分析4.学会开关元件的使用二、实验原理图3.2-1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发射放大电路组成。
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VT1、VT2管的静态工作点，使得输入信号Ui＝0时，双端输出电压Uo＝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3.2-1 差动放大器原理电路在设计时，选择VT1、VT2特性完全相同，相应的电阻也完全一致，调节电位器RP的位置置50％处，则当输入电压等于零时，UCQ1= UCQ2，即Uo＝0。
双击图中万用表XMM1、XMM2、XMM3分别显示出UCQ1、、UCQ2、Uo电压，其显示结果如图3.2-2所示。
（a）UCQ1显示结果（b）Uo显示结果（c）UCQ2显示结果图3.2-2 UCQ1、、UCQ2、Uo显示结果三、虚礼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四、实验内容与步骤1. 差动放大器的静态工作点分析 典型差动放大器电路静态工作点EBEEE E R U U I -≈（认为UB1＝UB2≈0），E C2C1I 21I I ==恒流源差动放大器电路静态工作点E1BEEE CC 212E3C3R U )U (U R R R I I -++≈≈，C3C1C1I 21I I == （1）按下图3.2-3输入电路图3.2-3（2）调节放大器零点把开关S1和S2闭合，S3打在最左端，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）。
（3）直流分析启动直流分析，将测量结果填入下表：2. 差模电压放大倍数和共模电压放大倍数 （1）测量差模电压放大倍数当差动放大器的发射极电阻R E 足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数Ad 由输出端方式决定，而与输入方式无关。
电子线路基础模拟电路实验6 差动放大器
实验六 差动放大器一、实验目的1、加深理解差动放大器的特性。
2、掌握差动放大器的基本测试方法。
二、实验仪器1、示波器 1台2、信号发生器 1台3、晶体管毫伏表 1台4、万用表 1块5、模拟电路实验箱 1台三、实验原理克服零点漂移是直接耦合放大器的关键问题之一，为了减小零点漂移，广泛采用差动电路。
典型差动放大电路如图1-6-1所示图1-6-1 典型差动放大电路1、差模电压放大倍数A Vd差模信号是指大小相等，相位相反的两个信号，即图1-6-1中，V i1=V i2为差模输入。
在双端输出时，差模电压放大倍数为2)1(111Wbe b C idod Vd R r R R V V A ββ+++-=∆∆=（1-6-1）其中 )()(26)1(30011mA I mV r E be β++=单端输出时,差模电压放大倍数为⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-=∆∆=2)1(21111011W be b C id d Vd R r R R V V A ββ (1-6-2)从理论课已知，对于差动放大电路，不管是典型差放还是恒流源差放，不管是单端输入还是双端输入，只要是双端输出，空载时差模电压放大倍数可采用1-6-1式来表示；凡是单端输出差模电压放大倍数可用1-6-2式表示。
2、共模电压放大倍数A VC共模信号是指大小相等相位相同的两个信号。
当电路采用单端输出时，其共模电压放大倍数为eC eW be b C VC ic oc ic oc VC R R R R r R R A V V V V A 2)1(2)1(211111222111-≈+++++-==∆∆=∆∆=βββ（1-6-3）在电路完全对称的情况下,采用双端输出时,其共模电压放大倍数为00=∆∆=iCCVC V V A3、共模抑制比CMRR为了说明差动放大器对差模信号的放大以及对共模信号的抑制能力，通常用共模抑制比CMRR 来恒量，共模抑制比的定义为差模放大倍数与共模放大倍数的比值。
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学领域中，差动放大电路是一种常见且重要的电路结构。
它能够将输入信号放大，并且抑制共模信号，从而提高信号的传输质量。
本实验旨在通过搭建差动放大电路并进行实验验证，进一步理解差动放大电路的原理和性能。
实验器材和步骤实验所需器材包括：两个双极性晶体管、电阻、电容、信号发生器、示波器等。
首先，按照实验指导书的要求，搭建差动放大电路。
然后，接入信号发生器和示波器，调节信号发生器的频率和幅度，观察并记录示波器上的波形和幅度。
实验结果分析通过实验观察和记录的数据，我们可以得出以下结论：1. 差动放大电路能够放大输入信号：在实验中，我们发现输入信号在经过差动放大电路后，其幅度得到了明显的放大。
这表明差动放大电路具有放大输入信号的功能。
2. 差动放大电路能够抑制共模信号：共模信号是指同时作用于两个输入端的信号，如电源噪声等。
通过实验观察，我们发现共模信号在差动放大电路中几乎没有被放大，而是被有效地抑制了。
这说明差动放大电路具有抑制共模信号的能力。
3. 差动放大电路对输入信号的放大程度和频率响应有一定的限制：在实验中，我们发现差动放大电路对不同频率的输入信号有不同的放大程度。
随着频率的增加，放大程度逐渐下降。
这是由于差动放大电路中的晶体管等元件存在一定的频率响应特性。
4. 差动放大电路的性能受到元件参数的影响：在实验过程中，我们尝试了不同的电阻和电容数值，发现它们对差动放大电路的性能有一定的影响。
例如，调节电阻的数值可以改变差动放大电路的放大倍数，而调节电容的数值可以改变差动放大电路的频率响应。
结论通过本次实验，我们对差动放大电路有了更深入的理解。
差动放大电路在电子学领域中具有广泛的应用，例如在放大器、通信系统等方面。
了解差动放大电路的原理和性能对于我们设计和调试电子系统具有重要意义。
通过实验，我们验证了差动放大电路的放大和抑制特性，并且了解了其对输入信号的频率响应和元件参数的影响。
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。
差动放大器差动放大器
实验报告：学号：2010210979 姓名：葛宝瑞班级：0221002 实验一：CS放大器一．实验步骤：打开位于桌面上的快捷方式,点击POWERED ON 之后,弹出此界面在用户名中输入：tang，之后会弹出类似界面，输入密码：123456,点击icfb.sh,选择在终端中运行;2、选择File>New>Library,新建自己所用library；输入一个英文名,然后点击OK;之后选择Attach to an existing techfile 的选项，点OK,再Technology Library 选项里面选择NCSU_Techlib_tsmc02d这个选项；这样就建好了一个library；3、选中自己所建的library后,点击File_New,新建自己所需要的cell New File；这里选择建立一个名(不可中文),然后就出现了电路图的设计界面;4、点击Add ，选择Instance 的界面，点击Browse，选择analogLib（这是一个应用的元器库）在cell框中选择nmos4；同时在view框中选择symbol格式，这时这个四段nmos器件就选择好了，然后我们设置器件model name为mn，宽度（Width）预设为4u;长度为1u，这个器件的初始值变设置好了；以同样的方法选取pmos4；如果需要改变参数,选中器件后,点击快捷键q，就进行更改；5、选择gnd（地端），Vdd（高电位），用导线将器件链接好；点击pin键，在pin name里面写上端口的名字，是vin，代表输入端口;要注意下面要选择端口类型，选择input;然后同样的方法将输出端口名为vout,端口类型为output；最后vb端其类型也为input；6、类似于4的方法建立工作电源：选择3个vdc，需要的直流电压源,设置电压源的初值为5v，3.8v,1v;再来设置小信号，我们设置初值为1v就差不多能够满足其饱和的需求。
模电实验5差动放大电路
实验报告实验名称：差动放大电路课程名称：电子技术实验（模拟）一、实验目的1.进一步掌握小信号传递函数分析放大求解放大电路动态指标；2.进一步学习掌握DC扫描分析方法分析放大电路的电压传输特性；3.加深对差动放大器性能及特点的了解；4.学会自主设计满足一定性能指标的差动放大电路。
二、实验步骤1.电路原理图图5-1 差动放大电路2.计算图5-1所示电路静态指标和动态指标图5-2 BJT VT1、VT2、VT3参数（1）静态分析对于VT3管，I B2Q>>I R6∴U R6=U EE*[R6/(R6+R7)]=15*3/(3+6.8)=4.59VI C3Q=I E3Q=(U R6-U BEQ)/R3=(4.59-0.7)/1.2k=3.24mA由图5-1可知，没有动态信号作用到VT3的基极或发射极，所以I C3是恒流，发射极所接电路可以看做一个恒流源。
Ui=0时，I E1Q=I E2Q=I C3Q *1/2=3.24m*0.5=1.62mAI E1Q=(1+β)*I B1QI B1Q=1.62m/101=0.016mAU CEQ=V CC-I B1Q*β*R C1+I B1Q*R B1+U BEQ=15-1.6m*5.1k+0.016m*500+0.7=7.55V(2)动态分析r be=1.87kΩA d=-β*R C1/[R B1+r be+（1+β）*R E1]=-100*5100/(500+ 1.87k+101*100)≈40.9双端输出A C≈0 K CMR=∞Ri≈∞；Ro=2*Rc=10.2kΩ3.Transient Analysis电压增益分析图5-3（1）u o1、u o2、u i暂态分析图5-3（2）修改u i纵坐标单位长度后u o1、u o2、u i暂态分析可以看出u o1和u i反相位、u o2和u i同相位。
启用游标，y1=-4.5908mV y2=15.2491mV。
差动放大器实验报告(精编版)
差动放大器实验报告温馨提示：本文是笔者精心整理编制而成，有很强的的实用性和参考性，下载完成后可以直接编辑，并根据自己的需求进行修改套用。
篇一：差动放大器实验报告东莞理工学院实验报告系（院）、专业班级：电气自动化（2）班姓名：吴捷学号：20__41310202日期：20__.12.28成绩：篇二：差动放大器实验报告2.6 差动放大器2.6.1 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2.6.2 实验原理1．实验电路图2-6-1差动放大电路实验电路图实验电路如图2-6-1所示。
当开关K拨向左边时, 构成典型的差动放大器。
调零电位器用来调节、管的静态工作点, 使得输入信号。
为两管共用的发射极电阻, 它对差时, 双端输出电压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, 可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
2．差动放大器主要性能指标（1）静态工作点典型电路：（认为）恒流源电路：（2）差模电压放大倍数当差动放大器的射极电阻足够大, 或采用恒流源电路时, 差模电压放大倍数由输出端决定, 而与输入方式无关。
双端输出时, 若在中心位置单端输出时式中出电压。
和分别为输入差模信号时晶体管、集电极的差模输（3）共模电压放大倍数双端输出时不会绝对等于零。
实际上由于元件不可能完全对称, 因此单端输出时式中压。
（4）共模抑制比为了表征差动放大器对有用信号（差模信号）的放大能力和对无用信号（共模信号）的抑制能力, 通常用一个综合指标来衡量, 即共模抑制比和为输入共模信号时晶体管、集电极的共模输出电或（dB）2.6.3 实验内容和步骤1．典型差动放大器性能测试按图2-6-1连接实验电路, 开关K拨向左边构成典型差动放大器。
差动放大器实验报告
当开关K拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。它用晶体恒管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。
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。
电路仿真图
心得体会
实验中我体会到了许多东西哦，首先是要有耐心，做这个实验的仿真，要用到的器材比较多，所以实验图会出来之后给人一种凌乱的感觉，做的过程也比较麻烦。有时候没做出来会比较烦，但只要沉住气最后还是可以做出来的。和同学相互讨论一下还是可以的。
实验总结：
洛阳理工学院实验报告
系别
计算机系
班级Байду номын сангаас
B150412
学号
B15041221
姓名
李俊伟
课程名称
模拟电子技术
实验日期
实验名称
差动放大器
成绩
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
实验题目：
二、实验原理
1.如图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U0= 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。
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。
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。
基于Multisim的差动放大电路的仿真分析（可编辑）
基于Multisim 的差动放大电路的仿真分析一.实验目的:1.掌握NI Multisim的使用方法,学会用Multisim对电路进行仿真分析;2.用Multisim 研究差动放大电路的性能。
二.实验原理:实验原理图1三极管参数:Is44.14f Xti3 Eg1.11 Vaf100 Bf78.32 Ne1.389Ise91.95f Ikf.3498 Xtb1.5 Br12.69m Nc2 Isc0 Ikr0 Rc.6Cjc2.83p Mjc86.19m Vjc.75 Fc.5 Cje4.5p Mje.2418 Vje.75 Tr1.073u Tf227.6p Itf.3 Vtf4 Xtf4 Rb10如图1所示的电路为差动放大电路,它采用直接耦合方式,当开关K 打向左边时是长尾式差动放大电路.开关K 打向右边时是恒流源式差动放大电路。
在长尾式差放电路中抑制零漂的效果与共模反馈电阻Re的数值有密切关系,Re愈大,效果愈好。
但Re 愈大,维持同样工作电流所需要的负电压Vee 也愈高这在一般的情况下是不合适的,恒流源的引出解决了上述矛盾。
在三极管的输出特性曲线上,有相当一段具有恒流源的性质,即当Uce 变化时,Ic电流不变。
图1中Q3管的电路为产生恒流源的电路,用它来代替长尾电阻Re ,从而更好地抑制共模信号的变化,提高共模抑制比。
三.差动放大电路的仿真分析⑴静态分析1.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Uo0,凋零工作完毕。
2.直流工作点分析理论值:R3+RB1Ib+0.7+0.5RW1+βIb+21+βIb12Ib×RC1+Uce+0.5RW+21+βIbVcc-Vee在上述方程中代入数据得:Ib≈0.0071mA Uce≈7.11V Ube≈0.63VQ1、Q2和Q3管的静态工作点分析从直流分析结果中看出,三极管Q1基一射电压U2 ≈ 0.6 V,集一射电压Uce≈ 7.13 V,Q1管工作在放大区。
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 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。
EDA实验二 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、实验目的1.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方法。
2.能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握EDA设计的基本方法和步骤。
3.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．设计一个带射极恒流源（由三极管构成）的差动放大电路，要求空载时A VD大于20。
2.测试电路每个三极管的静态工作点值和β、Rbe、Rce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的值三、实验步骤1．实验所用的电路电路图如下图１所示：3.图１2.三极管的静态工作点值和β、Rbe、Rce①．计算静态工作点由上图可知三极管Q1和三极管Q2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。
使用软件分析电路的静态工作点值结果如下图二所示图2经过计算可知β1=β2=215.8,β3=219,Vce1=Vce2=6.87V,Vce3=7.77V，Vbe1=Vbe2=0.612V, Vbe3=0.63V。
运行后电路结果如下图3所示：图3计算后发现A VD=655/20=32.75符合空载时A VD>20要求。
②.计算各个三极管的Rbe值：计算三极管Q1的Rbe的值所用的电路如下图4所示：图4使用软件分析可得出该三极管的输入特性曲线从而求出Rbe具体求法在试验一中已经叙述过这里只给出计算所必需的实验截图和计算结果图5图6经过计算可知Rbe1=|Vce===8.73KΩ。
由对称性可知Rbe2=Rbe1=8.73KΩ。
计算三极管Q3的Rbe时所用的电路如下图7所示：图7使用软件分析可得出该三极管的输入特性曲线从而求出Rbe具体求法在试验一中已经叙述过这里只给出计算所必需的实验截图和计算结果图8图9经过计算可知Rbe3=|Vce===4.73 KΩ③.计算各个三极管的Rce值:计算三极管Q1的Rce的值所用的电路如下图10所示：图10使用软件分析可得出该三极管的输入特性曲线从而求出Rce具体求法在试验一中已经叙述过这里只给出计算所必需的实验截图和计算结果。
差分放大电路仿真
差分放大电路仿真一、实验目的1.掌握差动放大电路对放大器性能的影响。
2.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。
3.学习掌握Multisim交流分析4.学会开关元件的使用二、实验原理图3.2-1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发射放大电路组成。
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VT1、VT2管的静态工作点，使得输入信号Ui＝0时，双端输出电压Uo＝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3.2-1 差动放大器原理电路在设计时，选择VT1、VT2特性完全相同，相应的电阻也完全一致，调节电位器RP的位置置50％处，则当输入电压等于零时，UCQ1= UCQ2，即Uo＝0。
双击图中万用表XMM1、XMM2、XMM3分别显示出UCQ1、、UCQ2、Uo电压，其显示结果如图3.2-2所示。
（a）UCQ1显示结果（b）Uo显示结果（c）UCQ2显示结果图3.2-2 UCQ1、、UCQ2、Uo显示结果三、虚礼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四、实验内容与步骤1. 差动放大器的静态工作点分析 典型差动放大器电路静态工作点EBEEE E R U U I -≈（认为UB1＝UB2≈0），E C2C1I 21I I ==恒流源差动放大器电路静态工作点E1BEEE CC 212E3C3R U )U (U R R R I I -++≈≈，C3C1C1I 21I I ==（1）按下图3.2-3输入电路Q2图3.2-3（2）调节放大器零点把开关S1和S2闭合，S3打在最左端，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）。
（3）直流分析启动直流分析，将测量结果填入下表：2. 差模电压放大倍数和共模电压放大倍数 （1）测量差模电压放大倍数当差动放大器的发射极电阻R E 足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数Ad 由输出端方式决定，而与输入方式无关。
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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。
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。
图4.1 Simulation 窗口
图4.2 添加Model Library
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
图4.3 设置输入信号
图4.4 VIN1设置
图4.5 VIN2设置
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。
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 。
图4.6 添加并设置变量VCM
图4.7 直流扫描参数设置
设置输出信号，依次选择Outputs→To Be Plotted→Select On Schematic。
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。
图4.8 选择输出信号
图4.9 选择好的输出信号
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：
为使电路正常工作，输入共模电压的范围应为：
图4.10 参数分析设置
图4.11 参数分析结果
V GS1+( V GS0- V TH0)
≦V in,CM ≦V DD -(V GS3- V TH3)+ V TH1 (1.1)
输出共模范围应为：
V OD0+V OD1≦V out,CM ≦V DD -|V OD3| (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。
4.2 AC 分析,观察相位裕度
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
图4.12 VIN1参数设置
图4.13 VIN2参数设置
点击
观察输出波形：
图4.15 交流分析结果图4.14 交流分析参数设置
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。
4.3 共模增益，共模抑制比（CMRR ）
回到Simulation 窗口，点击Setup →
Stimuli ，将VIN1，VIN2的AC magnitude 都设为1。
图4.16 相位裕度
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
图4.17
VIN2参数设置
图4.18 共模增益波形
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：
CMRR=
CM
DM
A
A
（1.3）本实验中，低频时A CM大约为0.035，A DM大约为185，因此CMRR大约为75dB。
4.4 电源抑制比（PSRR）
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。
图4.19 V0参数设置
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V DD 到V OUT 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 ≈g mN (r op ||r oN )
(1.4) 在本例中，PSRR 就是差动放大器的低频增益。
图4.21 从V DD 到
V OUT 的增益曲线
图4.20 VIN1参数设置。