实验六 差分放大器

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实验六 差分放大器

实验六 差分放大器

实验六差分放大器一.实验目的1.加深理解差分放大器的性能特点。

2.掌握差分放大器性能指标的测试方法。

二.预习要求1.复习差分放大器的工作原理和性能分析方法。

2.了解差分放大器的调整方法及放大倍数、共模抑制比的测量方法。

三.实验原理差分放大器是基本放大电路之一,由于它具有抑制零点漂移的优异性能,因此得到广泛的应用,并成为集成电路中重要的基本单元电路,常作为集成运算放大器的输入级。

典型的差分放大器电路如图1所示。

+Ec 即使在不对称的情况下,它也能较好地放大差模信号,而对共模信号的放大能力则很差,从而抑制了零点漂移。

这一电路的特点,是在发射极串联了一个电阻R e。

通常R e取值较大,由于分占了稳压电源E C较大的电压,使两管的静态工作点处于不合理的位置,因此引进辅助电源E E(一般取E E = -E C),以抵消R e上的直流压降,并为基极提供适当的偏置。

Ui2如图1所示,当输入差模信号时,T1管的i c1增加,T2管的i c2减小,增减的量相等,因此两管的电流通过R e的信号分量相等但方向相反,他们相互抵消,所以R e可视为短路,这时图1中的差分放大器就变成了没有R e的基本差分放大器电路,它对差模信号具有一定的放大能力。

对于共模信号,两管的共模电流在R e上的方向是相同的,在取值较大的R e上产生较大的反馈电压,深度的负反馈把放大倍数压得很低,因此抑制了零点漂移。

从上述可知,对差分放大器来说,其放大的信号分为两种:一种是差模信号,这是需要放大的有用的信号,这种信号在放大器的双端输入时呈现大小相等,极性相反的特性;另一种是共模信号,这是要尽量抑制其放大作用的信号。

1.差模电压放大倍数对于差模信号,由于U id1 = -U id2,故射极电阻R e上的电流相互抵消,其压降保持不变,即 ∆U E = 0,可得到差模输入时的交流等效电路,如图2所示,由于电路对称,每个半边与单管 共射极放大器完全一样。

双端输入——双端输出差分放大器的差模 电压放大倍数为: idod ud U U A =2121id id od od U U U U --= id2 1122id od U U = 图2 差模输入时的交流等效电路 u be b c A r R R =+-=β (1) 可见A ud 与单管共射极放大器的电压放大倍数A u 相同。

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告实验报告——差分放大器一、实验目的本次实验旨在掌握差动放大器的基本原理和实验方法,熟悉差动放大器的电路组成及其参数的测量方法。

二、实验原理差动放大器是运放常用电路之一,由两个反相输入、一个反相输出和一个非反相输出组成。

该电路对于输入信号中公共模信号即同等量级的噪声信号具有一定的抵消作用,能够提高电路的增益,并减小电路的噪声。

差动放大器主要由晶体管、共模抑制电容、偏置稳定电阻等组成。

三、实验器材1. 信号发生器2. 示波器3. 电压表、电流表4. 直流电源5. 差分放大器电路板6. 大量电缆、万用表等组成四、实验步骤1. 准备工作:将电源和差动放大器电路板连接,并将电源接通并连接交、直流电源与电路板。

根据电路原理和电路板图纸在板上焊接所有器件,并按照图纸接线。

2. 测试偏置电压:将示波器负极接地,正极接输入端差模(+)和差模(-)互相交替。

记录偏置电压。

3. 测量差动放大器电压增益:将信号发生器输出一个50mV幅值、1kHz正弦波,在输入端交替连接同相、反相信号。

测量差分放大器输出信号幅值。

4. 测量输入电阻:将信号发生器接入差动放大器输入端,固定一个电压,改变电压源内阻,读取两个数值,计算差分放大器的输入电阻。

5. 测量输出电阻:通过连接负载和电压表,固定输出电压,测量输出电流,通过计算得到输出电阻。

6. 测量共模抑制比:将信号发生器产生信号,同时加入同相和反相信号,测量差模输出电压,并计算共模抑制比。

七、实验结果分析通过本次实验,我们顺利的实现了差动放大器的电路部署,并测量了其电压增益、输入电阻、输出电阻,以及共模抑制比等参数。

数据表明,本实验设计和测试方法正确可行,并为近期电路实验提供了较为完备的技术积累。

结语本次实验通过学习和实践的相结合,让我们了解了电路基本原理和电路参数测量知识,也帮助我们掌握了差动放大器的电路结构和工作原理。

期望未来在电路设计和开发中积累更多的宝贵经验和有效技术指导。

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告差分放大器实验报告引言差分放大器是一种常见的电路,广泛应用于模拟电路和信号处理领域。

本实验旨在通过搭建差分放大器电路并进行测试,探究其工作原理和性能特点。

一、实验原理差分放大器是由两个共尺度的放大器组成,分别对输入信号进行放大后再作差。

其主要特点是具有较好的抑制共模干扰能力和较高的增益。

差分放大器的工作原理如下:1. 差模放大差分放大器的输入信号分为差模信号和共模信号。

差模信号是两个输入信号之间的差值,而共模信号是两个输入信号之和的一半。

差分放大器会将差模信号放大,而对共模信号进行抑制。

2. 共模抑制比共模抑制比是衡量差分放大器抑制共模信号能力的指标。

通常用分贝(dB)来表示,计算公式为:CMRR = 20log10(差模增益/共模增益)。

共模抑制比越大,说明差分放大器对共模信号的抑制能力越强。

二、实验器材和步骤实验器材:1. 功放芯片2. 电阻、电容等被动元件3. 示波器4. 函数信号发生器5. 直流电源实验步骤:1. 搭建差分放大器电路,包括两个放大器、输入电阻、反馈电阻等元件。

2. 连接示波器和函数信号发生器,用于输入和观测信号。

3. 打开直流电源,调节电压至适当数值。

4. 调节函数信号发生器,输入差模信号和共模信号。

5. 观察示波器上的输出波形,并记录数据。

6. 根据记录的数据,计算差分放大器的增益和共模抑制比。

三、实验结果与分析通过实验,我们得到了差分放大器的输出波形和相关数据。

根据这些数据,我们可以计算出差分放大器的增益和共模抑制比。

1. 增益差分放大器的增益可以通过测量输出信号的峰值电压和输入信号的峰值电压来计算。

增益的计算公式为:差分增益 = 输出峰值电压 / 输入峰值电压。

根据实验数据,我们可以得到差分放大器的增益值。

2. 共模抑制比共模抑制比的计算需要用到差分增益和共模增益的值。

根据实验数据,我们可以计算出共模抑制比的数值,并进行比较分析。

通过对实验结果的分析,我们可以得出差分放大器具有较高的增益和较好的共模抑制能力。

差动放大电器实验报告

差动放大电器实验报告

差动放大电器实验报告差动放大电路实验报告一、实验目的:1. 了解差动放大电路的工作原理;2. 掌握差动放大电路的参数测量方法;3. 研究差动放大电路的频率响应特性。

二、实验仪器和材料:1. 差动放大电路实验箱;2. 某型号差动放大电路芯片;3. 功能发生器;4. 串联耦合电容;5. 变阻器;6. 电压表。

三、实验步骤:1. 将差分放大器芯片正确插入实验箱中;2. 将功能发生器的输出端与差分放大器的输入端相连,设置合适的频率和振幅;3. 通过串联耦合电容将差分放大器的输出端与示波器相连,观察放大器的输出信号;4. 使用电压表测量输入端和输出端的电压;5. 调节变阻器,观察不同阻值对放大器增益和频率响应的影响;6. 记录实验数据。

四、实验结果与分析:1. 在不同频率下,测量输入端和输出端的电压,并计算差分放大器的增益。

根据实验数据绘制增益-频率曲线图,计算放大器的功率带宽积;2. 通过调节变阻器,观察不同阻值对放大器增益和频率响应的影响。

记录实验数据并进行分析。

五、实验结论:1. 差分放大器具有高增益和高共模抑制比等特点,适用于需要抑制共模干扰的场合;2. 通过实验可以得到差分放大器的频率响应特性曲线,了解其在不同频率下的放大倍数和相位特性;3. 实验结果还可以用于差分放大电路的性能优化,如选择合适的补偿网络,提高其频率响应特性。

六、实验心得:通过本次实验,我深入了解了差分放大器的工作原理和参数测量方法,掌握了差分放大器的频率响应特性的测试技巧。

同时,实验过程中需要注意对实验仪器的正确操作,准确测量并记录实验数据。

此外,实验中还应注意安全使用电器设备。

综上所述,通过这次差分放大器实验,我对差动放大电路有了更深入的了解,从实验中获得了实际的数据和结果,并对电路的参数和性能有了更深入的理解,为今后的学习和研究打下了坚实的基础。

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。

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告
差分放大器是一种常见的放大电路,用于放大两个输入信号之间的差异。

在电子电路中,差分放大器通常被用来抑制共模干扰,提高信号的传输质量。

在本次实验中,我们将对差分放大器进行测试,并分析其性能。

实验设备和材料包括电源、示波器、信号发生器、电阻、电容、运放等元件。

首先,我们按照电路图连接好电路,并给电路供电。

然后,我们通过信号发生器输入测试信号,观察示波器上的波形变化。

通过调整电路参数,我们可以得到不同的放大倍数和频率响应。

在实验过程中,我们发现差分放大器具有以下特点:首先,它能够有效地放大输入信号的差分部分,抑制共模信号的影响。

其次,差分放大器具有较高的共模抑制比和输入阻抗,能够提高信号的传输质量。

最后,差分放大器的频率响应较宽,适用于不同频率范围内的信号放大。

通过本次实验,我们深入了解了差分放大器的工作原理和性能特点。

差分放大器在实际电路设计中具有重要意义,能够有效提高信号传输的稳定性和质量。

我们相信,在今后的学习和工作中,差分放大器这一知识点将会对我们有很大的帮助。

总的来说,本次实验对差分放大器的理解和应用起到了积极的促进作用。

通过实际操作和观察,我们更加深入地理解了差分放大器的
工作原理,为今后的学习和研究奠定了坚实的基础。

希望在以后的实验中,我们能够继续深入探讨电子电路的相关知识,不断提升自己的实践能力和创新意识。

感谢老师和同学们的支持和帮助,让我们能够顺利完成这次实验,收获满满的成果和收获。

愿我们在未来的学习和工作中,继续努力奋斗,不断进步,为科学技术的发展贡献自己的力量。

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告引言差分放大器是一种常用的电路,可以将两个输入信号的差值放大,同时抵消掉共模信号。

这在电子工程领域具有广泛的应用,例如在信号放大、滤波和传感器测量等方面。

本实验通过搭建差分放大器电路,对其特性进行了实验研究。

实验目的1.了解差分放大器的基本原理;2.掌握差分放大器的电路组成和搭建方法;3.研究差分放大器的输入-输出特性。

实验原理差分放大器由两个输入端口和一个输出端口组成。

其基本原理是通过放大两个输入信号的差值,同时抵消掉共模信号,使得输出信号只包含差分信号。

差分放大器的电路图如下所示:+Vcc|R1|Vin+ ----|____||R2|Vin- ----|____||RE||||Vout其中,Vin+和Vin-分别为输入信号的正负端口,Vout为输出信号。

R1和R2是输入电阻,RE是负载电阻,+Vcc为电源电压。

差分放大器的工作原理可通过以下几个步骤来解释: 1. 假设Vin+和Vin-的信号分别为v1和v2,输入电流流过R1和R2,产生的电压分别为v1’和v2’。

2. 根据欧姆定律,v1’ = R1 * Iin,v2’ = R2 * I in,式中Iin为输入电流。

3. 差分放大器的电压放大倍数为A,输出电压Vout = A * (v1’ - v2’)。

4. 通过信号分析,可以得到差模增益Ad和共模增益Ac,其中Ad = A,Ac = 0。

5. 当共模信号Vcm存在时,Vcm = (Vin+ + Vin-) / 2,会引入输出信号,此时Ac ≠ 0。

6. 差模增益和共模增益之比称为差模抑制比CMRR,CMRR = Ad / Ac。

实验步骤1. 实验仪器和器件清单•双踪示波器•函数信号发生器•直流电源•电阻•电容•NPN晶体管2. 搭建电路按照上述差分放大器的电路图,搭建差分放大器电路,并连接调试好示波器和函数信号发生器。

3. 测试输入-输出特性3.1 调节函数信号发生器产生输入信号,并设置不同幅值和频率的正弦波。

实训六-差动放大器(最全)word资料

实训六-差动放大器(最全)word资料

实训六-差动放大器(最全)word资料实训六差动放大器一、实训目的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、实训电路图6-1 差动放大器实训电路三、实训设备与器件序号名称型号与规格数量备注1直流稳压电源+12V、-12V 各1路实训台2函数信号发生器1个实训台3频率计1个实训台4双踪示波器1台自备5交流毫伏表1只自备6直流电压表1只实训台7三极管3DG6 3只DDZ-218电阻 5.1k、36k、68k 各19电阻510 2只10电阻10k 5只11电位器470 1个四、实训内容与步骤1.典型差动放大器性能测试按图6-1连接好差动放大器实训电路,将电路中1和2相连构成典型差动放大器。

(1)测量静态工作点①调节放大器零点将放大器输入端A、B与地短接,接通±12V直流稳压电源,用直流电压表测量输出电压U O,调节调零电位器RP,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6-1。

表6-1(2)测量差模电压放大倍数①断开±12V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的正弦信号,并使输出旋钮旋至零,用示波器监视输出端(集电极C1或C2与地之间)。

②接通±12V直流电源,逐渐增大输入电压U i(约100mV),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6-2中,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)测量共模电压放大倍数将放大器A、B短接,信号源接A端与地之间,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6-2,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。

实验差动放大电路答案及数据

实验差动放大电路答案及数据

实验六差动放大电路一、实验目的1、掌握差动放大电路工作原理2、掌握差动放大电路的调试方法3、测试差动放大电路的性能二、实验仪器1、双踪示波器、数字万用表、信号发生器2、multisim 软件3、模电实验箱三、预习要求1、计算6-1图的静态工作点(设r bc=3K,β=100)及电压放大倍数。

2、在6-1图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1、差动放大电路的调零在两输入端都接零状态下,保持双输出端平衡测量此时的调零电阻分配比。

2、直流性能测试测量差动放大电路调零后的直流工作点测量差动放大电路在单端输入单端输出、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时的差模电压增益。

比较差动放大电路单端输出与双端输出两种方式的共模抑制比。

测量双端输出的输出阻抗。

测量双端输入的输入阻抗。

3、交流性能测试测量差动放大电路单端输入单端输出时的幅频特性、相频特性、谐波失真4、用Multisim软件仿真完成上述内容,且和实际电路结果做比较。

三极管采用2N5551.图6-1差动放大器电原理图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R P0,使双端(AB)输出电压V0=0。

断电后,测量R P0的电阻分配比。

(2)测量静态工作点测量V1、V2、V3各极对地电位填入表6.l中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 =±0.lV ,按表6-2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。

注意先调好直流信号的OUTl 和OUT2, 使其分别为十0.lV 和一0.lV ,再接入Vi1和Vi2。

3、测量共模电压放大倍数。

将输入端V i 1、Vi 2短接,接到信号源的输入端,信号源另一端接地。

分先后接OUTl 和OUT2测直流信号并填入表6.2。

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:4、在实验面板上组成单端输入的差放电路进行下列实验。

差分放大器试验报告

差分放大器试验报告

差分放大器实验报告篇一:差分放大器设计的实验报告设计课题设计一个具有恒流偏置的单端输入-单端输出差分放大器。

学校:延安大学一:已知条件正负电源电压?V模信号Vidcc??12V,?VEE??12V;负载RL输入差?20k?;?20mV。

?10k?;差模电压增益Avd?15;共模抑制二:性能指标要求差模输入电阻R比KCMRid?50dB。

三:方案设计及论证方案一:方案二方案论证:在放大电路中,任何元件参数的变化,都将产生输出电压的漂移,由温度变化所引起的半导体参数的变化是产生零点漂移的主要原因。

采用特性相同的管子使它们产生的温漂相互抵消,故构成差分放大电路。

差分放大电路的基本性能是放大差模信号,抑制共模信号好,采用恒流源代替稳流电阻,从而尽可能的提高共模抑制比。

论证方案一:用电阻R6来抑制温漂?优点:R6越大抑制温漂的能力越强;?缺点:<1>在集成电路中难以制作大电阻;<2>R6的增大也会导致Vee的增大(实际中Vee 不可能随意变化)论证方案二优点:(1)引入恒流源来代替R6,理想的恒流源内阻趋于无穷,直流压降不会太高,符合实际情况;(2)电路中恒流源部分增加了两个电位器,其中47R的用来调整电路对称性,10K的用来控制Ic的大小,从而调节静态工作点。

通过分析最终选择方案二。

四:实验工作原理及元器件参数确定?静态分析:当输入信号为0时,?IEQ≈(Vee-UBEQ) /2Re?IBQ=IEQ/(1+β)?UCEQ=UCQ-UEQ≈Vcc-ICQRc+UBEQ动态分析?已知:R1=R4,R2=R3篇二:加法器及差分放大器项目实验报告加法器及差分放大器项目实验报告一、项目内容和要求(一)、加法器1、任务目的:(1)掌握运算放大器线性电路的设计方法;(2)理解运算放大器的工作原理;(3)掌握应用仿真软件对运算放大器进行仿真分析的方法。

2、任务内容:2.1设计一个反相加法器电路,技术指标如下:(1)电路指标运算关系:UO??(5Ui1?2Ui2)。

实验6 差分电路实验

实验6 差分电路实验

0 时,
0 。Rp
为调零电位器,当两管对称性不好时,可以调节 Rp,以改变两管的静态电流。T1、T2
公共的发射极电阻 Re,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,可以有效地抑制零漂和稳定静态工作点。 1、静态工作点的估算 (1)基本差分放大器 差分放大器正常工作同样要有一个合适的静态工作点,对于图 5-1 静态工作点估算可得, 双端输出时
U o 0 为止。
(2)测静态工作点。分别测量 T1、T2 各极对地电位 U c1 ,U c 2 ,U b1 ,U b 2 ,U e1 ,U e 2 ,填入表 5-1,并 推算 I c , U ce 值。 表 5-1 静态工作点的测量 管子 T1 T2 T1 T2
U b /mV
实测值
U c /V
根据公式,计算共模抑制比,并填入表 5-2。
Rl Ui
U c1 /V
差模输入
100mV/1kHz
U c 2 /V U o /V
A ud1 U c1 Ui
Uo Ui U c1 Ui Uo Ui
A ud
A uc1
A uc
K CMR =
A ud A uc
思考题 1、差分放大器中两个晶体管及元件对称性对放大器有关性能有何影响? 2、怎样进行静态调零? 3、分析 Re 在电路中对共模信号和差模信号的作用,讨论 CMRR 提高的方法。
U e /V
U ce /V
I c /mA
理论值
2、测量差模电压放大倍数 (1)在 A、B 两端之间输入交流信号 U i
100mV , f 1kHZ
A
,如图 5-2 所示,则输入端接入

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。

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告引言:差分放大器是一种常用的电路,广泛应用于信号放大、滤波、抑制共模干扰等电路中。

本实验通过搭建差分放大器电路并进行实验验证,旨在深入了解差分放大器的工作原理和性能特点。

实验目的:1. 学习差分放大器的工作原理;2. 掌握差分放大器的基本参数测量方法;3. 分析差分放大器的性能特点。

实验仪器和器材:1. 函数信号发生器;2. 双踪示波器;3. 直流电源;4. 差分放大器电路板。

实验步骤:1. 按照实验电路图连接差分放大器电路板;2. 设置函数信号发生器的输出信号频率和幅值;3. 调节直流电源的输出电压;4. 用示波器观察输入信号和输出信号的波形,并测量其幅值、相位差等参数;5. 改变输入信号频率和幅值,再次观察和测量输出信号的变化;6. 记录实验数据,并进行数据处理和分析。

实验结果:通过实验观察和数据测量,得到了差分放大器的输入输出特性曲线,如图所示。

从图中可以看出,差分放大器的增益在一定频率范围内基本保持不变,且具有较高的共模抑制比。

实验讨论:1. 差分放大器的增益稳定性:通过实验可以发现,在一定频率范围内,差分放大器的增益基本保持不变。

这是因为差分放大器的电路结构使得其对共模信号具有较高的抑制能力,从而使得差分信号的增益基本稳定。

2. 差分放大器的共模抑制比:共模抑制比是衡量差分放大器抑制共模干扰能力的指标。

实验结果表明,差分放大器具有较高的共模抑制比,可以有效抑制共模干扰信号。

3. 差分放大器的输入阻抗和输出阻抗:差分放大器的输入阻抗较高,可以降低信号源对电路的影响;输出阻抗较低,可以驱动后级负载。

这些特性使得差分放大器在实际应用中具有较好的适应性和稳定性。

实验总结:通过本次实验,我们深入了解了差分放大器的工作原理和性能特点。

差分放大器具有较高的共模抑制比、稳定的增益和适应性强等优点,在信号处理领域有着广泛的应用。

在实际应用中,我们需要根据具体需求来选择差分放大器的工作参数,以获得最佳的信号放大效果。

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告实验目的,通过对差分放大器的实验,掌握差分放大器的基本原理和特性,理解其在电路中的应用。

实验仪器和器件,示波器、信号发生器、电阻、电容、运算放大器等。

实验原理,差分放大器是一种基本的运算放大器电路,其主要特点是能够放大输入信号的差分部分,抑制共模部分。

差分放大器由两个输入端和一个输出端组成,输入信号通过两个输入端分别输入,经过放大处理后输出。

差分放大器的放大倍数由电阻值和运算放大器的增益决定。

实验步骤:1. 按照电路图连接好差分放大器电路,包括运算放大器、电阻、电容等器件。

2. 使用信号发生器输入不同频率和幅度的正弦信号作为输入信号,观察输出信号的波形变化。

3. 调节示波器参数,观察差分放大器的放大倍数、相位差等特性。

4. 对不同的输入信号进行测试,记录并比较输出信号的波形和特性。

实验结果与分析:经过实验观察和记录,我们得出以下结论:1. 差分放大器能够有效放大输入信号的差分部分,抑制共模部分,使得输出信号与输入信号之间具有较大的放大倍数和较小的相位差。

2. 随着输入信号幅度的增大,差分放大器的放大倍数基本保持不变,但输出波形的失真程度会增加。

3. 差分放大器对输入信号的频率具有一定的带宽限制,超出带宽范围的信号会出现失真和衰减。

结论,差分放大器作为一种重要的运算放大器电路,在信号处理和电路设计中具有重要的应用价值。

通过本次实验,我们深入理解了差分放大器的工作原理和特性,为今后的电路设计和实际应用提供了重要的参考和指导。

实验中遇到的问题及解决方法:在实验过程中,我们遇到了一些问题,如输出波形失真、信号衰减等,通过调节电路连接、改变电阻值和频率等方法,逐步解决了这些问题,最终得到了稳定的实验结果。

实验总结,通过本次实验,我们对差分放大器有了更深入的理解,掌握了其工作原理和特性,提高了实验操作能力和电路调试技能,为今后的学习和研究打下了良好的基础。

参考文献,[1] 《电子电路》(第五版),韦延波,清华大学出版社。

电子电路实做实验(差分放大器)

电子电路实做实验(差分放大器)

电子电路开放实验讲义(差分放大器)1. 实验目的(1)熟悉差分放大器的工程估算,掌握差分放大器静态工作点的调整与测试方法。

(2)加深理解差分放大器的性能特点。

(3)掌握差分放大器性能指标的测试方法。

2. 实验仪表及器材(1)双踪示波器(2)双路直流稳压电源(3)函数信号发生器(4)数字万用表3. 实验电路图图1-1 差分放大器如图1-1,当开关K2打向“恒阻”时,实验电路为长尾式差分放大器;当开关K2打向“恒管”时,实验电路为具有恒流源的差分放大器。

4. 知识准备(1)复习差分放大器的相关理论知识。

(2)根据理论知识对实验电路的静态工作点、电压放大倍数等性能指标进行工程估算。

5. 实验原理(1)基本原理差分放大器是一种特殊的直接耦合放大器,它能有效的抑制零点漂移;它的基本性能是放大差模信号、抑制共模信号;常用共模抑制比来表征差分放大器对共模信号的抑制能力;稳流电阻的增加可以提高共模抑制比;但稳流电阻不能太大,因此采用恒流源取代稳流电阻,从而进一步的提高共模抑制比。

差分放大器要求电路两边的元器件完全对称,即两管型号相同、特性相同及各对应电阻值相等。

但实际中总是存在元器件不匹配的情况,从而产生失调漂移。

为了消除失调漂移,实验电路采用了发射极调零电路来调节电路的对称性;同时由于调零电路引入了负反馈,所以电路得以以牺牲增益为代价获得了线性范围的扩展。

差分放大器的有双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入单端输出、单端输入双端输出四种连接方式;实验电路采用单端输入单端输出的连接方式。

(2)静态工作点的调整实验电路通过调节电位器R p 使两个三极管的集电极电压相等来调节电路的对称性,完成电路的调零。

(3)静态工作点的测量静态工作点的测量就是测出三极管各电极对地直流电压V BQ 、V EQ 、V CQ ,从而计算得到V CEQ 和V BEQ 。

而测量直流电流时,通常采用间接测量法测量,即通过直流电压来换算得到直流电流。

实验六 差动放大器

实验六 差动放大器

实验五 差分放大电路一、实验目的1.熟悉差分放大电路原理。

2.掌握差分放大器的静态测试方法。

3. 掌握差分放大电路的动态参数测量方法。

二.实验仪器双踪示波器 数字万用 表直流稳压源 交流信号源三. 实验原理及测试原理 测试电路图如下:EE -12V图5-1差分放大电路1.静态工作点的估算典型电路E BE EE E R U U I ][-=(认为U B1=U B2≈0)221E C C I I I ==恒流源电路3212331)()]([E BEEE CC E C R U R R U U R I I ⨯-++⨯=≈2321C C C I I I == 2.差摸电压放大倍数和共模电压放大倍数当差分放大电路的射极电阻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 CI O d R r R R U U A )1(ββ+++=∆∆=单端输出:211d IC d A U U A =∆∆=222d IC d A U U A -=∆∆=当输入共模信号时,若为单端输出,则有,EC E P be B CI C C C R R R R r R R U U A A 2)22)(1(121-≈++++-=∆∆==ββ若为双端输出,在理想情况下=∆∆=IOC U U A实际上由于元件不可能完全对称,因此共模放大倍数A c也不会绝对等于零。

3.共模抑制比CMRR为了表征差分放大电路对有用信号(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CdA A =CMRR 或者CdAA log20CMRR = (dB )差分放大电路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 的正信号作为输入信号。

四.实验内容及步骤1. 按上连接电路,得出波形图。

2. 测量静态工作点。

实验6 差动放大器(推荐文档)

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实验六差动放大器班级学号姓名成绩一、实验目的1、了解差动放大器的结构、工作原理2、掌握差动放大器的主要性能指标及其测试方法3、掌握差动放大器的四种输入输出形式及参数测量二、实验器材3DG6 NPN三极管(参数对称)3个直流电压源1个万用表1个示波器1台信号发生器1台电阻、电容若干三、实验原理及操作图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R P用来调节T1、T2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。

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、静态工作点的估算零点调整:使输入信号为0,测量输出电压(用直流电压档),调节R P,使得输出电压为0.1)当开关打向左边,为典型差动放大电路,则理论计算有:EEEQEPBEQbBQUIRRURI=+++*)21(*=-≈∴1RUUI BEQEEEQ===EQCQCQIII2121=-=111CCQCCCQRIVU接通CCV+和EEV-,实测=1CQU2)当开关K拨向右边时,构成具有恒流源的差动放大电路,则理论计算有:)(2122EECCRUURRRU++==323EBEQREO RUUII-===接通CCV+和EEV-,实测=2RU2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数由函数信号发生器产生一个频率f=1KHz的正弦波信号作为输入信号源。

1)测量差模电压放大倍数udA输入差模信号,mVuuuumVuuiiidiii100,502121=-===-=操作:信号源接A端与B端之间,构成差模输入方式,调节输入信号,使A端与B端之间电压为mV100。

差分放大器

差分放大器

差分放大器华侨大学电子工程系IC 工艺及版图设计课程实验(六)模拟电路单元版图布局(2)差分放大器华侨大学厦门专用集成电路系统重点实验室 -2010-IC 工艺及版图设计课程实验七模拟电路单元版图布局-差分放大器一、实验目的1.掌握使用 Cadence Virtuoso XL 版图编辑软件进行模拟 IC 版图布局设计2.掌握两级差分放大器电路版图布局3.通过实验掌握低等精度度匹配(以下简称低度匹配)MOSFET 的布局方法二、实验软件:Cadence IC 5141 Virtuoso Layout XL三、实验要求:实验前请做好预习工作,实验后请做好练习,较熟练地使用Virtuoso 软件对版图进行布局设计,通过实验逐渐掌握低度匹配MOSFET 的布局方法。

IC 工艺及版图设计课程实验六教学任务模拟电路单元版图布局①基准电流源学时 2 专业能力:教学目标 1.熟练掌握版图编辑软件的使用 2.掌握低度匹配 MOSFET 的布局方法 3.掌握两级差分放大器电路的布局教学内容重点难点 1. 低度匹配 MOSFET 布局 2. 两级差分放大器版图布局低度匹配 MOSFET 版图布局低度匹配MOSFET 版图布局华侨大学电子工程系(The Department of Electronic Engineering Huaqiao University)1 华侨大学厦门专用集成电路系统重点实验室第一部分实验演示部分集成电路版图设计是一门技术,它需要设计者具有电路系统原理与工艺制造方面的基础知识。

但是它更需要设计者的创造性、空间想象力和耐性,需要设计者长期工作的经验和知识的积累。

然而集成电路版图设计不仅仅是一门技术,还是一门艺术。

设计出一套符合设计规则的“正确”版图也许并不困难,但是要设计出最大程度体现高性能、低功耗、低成本、性能可靠的芯片版图却不是一朝一夕就能学会的事情。

在设计 CMOS 芯片时,主要的目标是优化芯片尺寸和提高密集度。

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告

差分放大器实验报告差分放大器实验报告一、实验目的掌握差分放大器的基本原理和特性,并通过实验验证其工作原理。

二、实验器材1. 差分放大器电路板一块2. 双路信号发生器一台3. 示波器一台4. 电压表两个5. 万用表一个三、实验原理差分放大器是由两个共模反向的晶体管组成的,具有高增益和抗干扰能力强等特点。

其工作原理为:当输入信号为正弦波时,通过Q1管输入到基极,经过Q2管共同作用后输出到负载上。

当输入信号为负弦波时,则通过Q2管输入到基极,经过Q1管共同作用后输出到负载上。

由于两个管子共同起作用,因此被称为“差分”放大器。

四、实验步骤1. 将差分放大器电路板接入电源,并调整电源输出电压为±12V。

2. 将双路信号发生器连接至差分放大器电路板的输入端口,并调整其中一路信号相位为180度。

3. 调整双路信号发生器的频率和振幅,使得输出波形稳定且幅度适中。

4. 将示波器连接至差分放大器电路板的输出端口,并调整示波器的时间基准和垂直灵敏度,使得输出波形清晰可见。

5. 测量差分放大器电路板输入端口和输出端口的电压值,并计算出差分放大器的增益。

五、实验结果经过实验,我们得到了如下结果:1. 差分放大器电路板输入端口的信号频率为1kHz,振幅为2V。

2. 差分放大器电路板输出端口的信号频率为1kHz,振幅为4V。

3. 差分放大器的增益为2倍。

六、实验结论通过本次实验,我们成功地掌握了差分放大器的基本原理和特性,并验证了其工作原理。

同时,在实验中我们还学习了如何使用双路信号发生器、示波器和电压表等仪器进行测量和调试。

这些知识对于我们今后从事电子工程领域相关工作具有重要意义。

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实验六差分放大器
一.实验目的
1.加深理解差分放大器的性能特点。

2.掌握差分放大器性能指标的测试方法。

二.预习要求
1.复习差分放大器的工作原理和性能分析方法。

2.了解差分放大器的调整方法及放大倍数、共模抑制比的测量方法。

三.实验原理
差分放大器是基本放大电路之一,由于它具有抑制零点漂移的优异性能,因此得到广泛的应用,并成为集成电路中重要的基本单元电路,常作为集成运算放大器的输入级。

典型的差分放大器电路如图1所示。

+E
c 即使在不对称的情况下,它也能较好地放
大差模信号,而对共模信号的放大能力则
很差,从而抑制了零点漂移。

这一电路的
特点,是在发射极串联了一个电阻R e。


常R e取值较大,由于分占了稳压电源E C
较大的电压,使两管的静态工作点处于不
合理的位置,因此引进辅助电源E E(一般
取E E = -E C),以抵消R e上的直流压降,
并为基极提供适当的偏置。

U
i2
如图1所示,当输入差模信号时,T1管的i c1增加,T2管的i c2减小,增减的量相等,因此两管的电流通过R e的信号分量相等但方向相反,他们相互抵消,所以R e可视为短路,这时图1中的差分放大器就变成了没有R e的基本差分放大器电路,它对差模信号具有一定的放大能力。

对于共模信号,两管的共模电流在R e上的方向是相同的,在取值较大的R e上产生较大的反馈电压,深度的负反馈把放大倍数压得很低,因此抑制了零点漂移。

从上述可知,对差分放大器来说,其放大的信号分为两种:一种是差模信号,这是需要放大的有用的信号,这种信号在放大器的双端输入时呈现大小相等,极性相反的特性;另一种是共模信号,这是要尽量抑制其放大作用的信号。

1.差模电压放大倍数
对于差模信号,由于U id1 = -U id2,故射极电阻R e上的电流相互抵消,其压降保持不变,
即 ∆U E = 0,可得到差模输入时的交流等效电路,
如图2所示,由于电路对称,每个半边与单管 共射极放大器完全一样。

双端输入——双端输出差分放大器的差模 电压放大倍数为: id
od ud U U A =
2
121id id od od U U U U --= id2 1
122id od U U = 图2 差模输入时的交流等效电路 u be b c A r R R =+-=β (1) 可见A ud 与单管共射极放大器的电压放大倍数A u 相同。

考虑负载R L 后,双端输入——双端输出差分放大器的差模电压放大倍数为:
be
b L u ud r R R A A +'-=='β (2) 式中L
c L R R R 2
1//=' 双端输入——单端输出差分放大器的差模电压放大倍数为:
)
(221111be b c id od id od ud r R R U U U U A +-===β (3)
2. 共模电压放大倍数 当输入共模信号时,R e 上的压降为∆U E =2∆I E R e , 在画等效电路时把两管拆开,流过射极电路的电流 为∆I E ,为了保持电压∆U E 不变,应把每管的发射极 电阻R e 增加一倍,因此共模输入时的交流通路如 图3所示。

当从两管的集电极输出时,如果电路完 R b2 全对称,则输出电压U oc = U oc1-U oc2= 0,因此双端
输出时的共模电压放大倍数A uc 为: 021=-==ic
oc oc ic oc uc U U U U U A (4) 如果采用双端输入——单端输出的方式,则共 图3 共模输入时的交流通路 模电压放大倍数为:
e
be b c ic oc uc R r R R U U A 2)1(111ββ+++-== (5) 通常 β >> 1,2βR e >> R b1 + r be ,故上式可简化为:
e
c uc R R A 21-≈ (6) 从上述讨论可知,共模电压放大倍数越小,对共模信号的抑制作用就越强,放大器的性能就越好。

在电路完全对称的条件下,双端输出的差分放大器对共模信号没有放大能力,完全抑制了零点漂移。

实际上,电路不可能完全对称,A uc 并不为零,但由于R e 的负反馈作用,对共模信号的抑制能力还是很强的。

在R e 取值足够大的情况下,即使是单端输出,也能把A uc1压得很低。

如果电路不对称,则(4)式不为零,所以双端输入——双端输出时的A uc 应写成:
A uc = A uc1 -A uc2 (7)
3. 共模抑制比
共模抑制比指差分放大器的差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,即:
uc
ud A A CMRR = (8) 共模抑制比说明了差分放大器对共模信号的抑制能力,其值越大,则抑制能力越强,放大器的性能越好。

对于单端输出电路,由(3)式与(6)式,可以得到共模抑制比:
be
b e u
c u
d r R R A A CMRR +==β11 (9) 上式表明,提高共模抑制比的主要途径是增加R
e 的阻值。

但当工作电流给定后,加大R e 势必要提高 |E C | 。

为了在不用提高 |E C |的情况下 , 能够显著地增大R e ,可用晶体管构成 的恒流源来代替R e ,如图4中所示的 T 3,只要保证T 3的U CEQ ≥(1 ~ 2)V , 则T 3管“集—射”之间的交流阻抗可 达几十k Ω~ 几M Ω。

图4电路中的元件值分别为: R b11 = R b12 = 300k Ω, R b21 = R b22 = 22 k Ω, R c1 = R c2 = 10k Ω, R = 510Ω,R 2 = 270 k Ω, R e3 = 1.2 k Ω,R L = 100 k Ω, R W 为150Ω电位器,T 3为3DG6, T 1、T 2为3DG6对管,
2CW1S 为稳压管。

图4 具有恒流源的差分放大器
四.实验设备
五.实验内容
1.基本差分放大器
(1)调整放大器电路的对称平衡
按图5所示安装一个基本差分放大
器,安装好电路并确定元件连接无误后,
接上稳压电源±12V,将两输入端接地,
将万用表的两个表笔接在两输出端,调
节电位器R W,使输出电压逐渐减到零
(先将万用表的直流电压档打在较高档
位上进行粗调,然后再逐渐降低量程档
位进行细调)。

(2)差模电压放大倍数的测量
在两输入端输入频率f = 200Hz,
U id1 = -U id2 = 50mV的差模信号,用图5 基本差分放大器实验电路
数字电压表分别测量输入电压值及双端(R e = 6.2 kΩ,其它元件值与图4的相同)
和各单端输出的电压值(U id1、U od、U od1与U od2),并分别算出双端输出的电压放大倍数A ud和单端输出的电压放大倍数A ud1或A ud2。

(3)共模电压放大倍数的测量
将两输入端短接,输入频率f = 200Hz,U ic = 100mV的共模信号,用数字电压表分别测量输入电压值及双端和各单端输出的电压值(U ic、U oc、U oc1与U oc2),并分别算出双端输出的电压放大倍数A uc和单端输出的电压放大倍数A uc1或A uc2。

(4)由A ud、A ud1、A uc与A uc1值,分别算出双端、单端输出的共模抑制比。

2.具有恒流源的差分放大器
按图4所示安装一个具有恒流源的差分放大器,并参考1的实验内容与步骤进行实验。

六.实验报告要求
1.画出实验电路图,并标出元件数值。

2.将实验数据、计算结果填入自拟的表格中,并与理论值(A ud、A uc1)对比。

3.回答问题:
(1)通过比较,简要说明差分放大器是如何解决电压放大倍数和零点漂移这一矛盾的?
(2)为什么用恒流源代替R e可以提高共模抑制比?
七.思考题
1.能否用DA —16型晶体管毫伏表直接测量差分放大器的双端输出时的U d、U c值?为什么?
2.今有一台低频信号发生器,输出频率为1000Hz时, 能否同时接到图5中的两个输入端去放大?
注意:本实验中使用的12V直流电压,由双路输出的稳压电源(JWD—2型)提供,要按图6所示连接电源。

JWD-2稳压电源
A B
+12V 接地-12V
图 6 直流稳压电源正负电压同时输出的接法。

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