《三极管差动放大器》实验报告

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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。

三极管放大电路实验报告范文

三极管放大电路实验报告范文

三极管放大电路实验报告范文要求设计一放大电路,电路部分参数及要求如下:(1)信号源电压幅值:0.5V;(2)信号源内阻:50kohm;(3)电路总增益:2倍;(4)总功耗:小于30mW;(5)增益不平坦度:20~200kHz范围内小于0.1dB2、问题分析:通过分析得出放大电路可以采用三极管放大电路。

2.1对三种放大电路的分析(1)共射级电路要求高负载,同时具有大增益特性;(2)共集电极电路具有负载能力较强的特性,但增益特性不好,小于1;(3)共基极电路增益特性比较好,但与共射级电路一样带负载能力不强。

综上所述,对于次放大电路来说单采用一个三极管是行不通的,因为它要求此放大电路具有比较好的增益特性以及有较强的带负载能力。

2.2放大电路的设计思路在此放大电路中采用两级放大的思路。

先采用共射级电路对信号进行放大,使之达到放大两倍的要求;再采用共集电极电路提高电路的负载能力。

3、实验目的(1)进一步理解三极管的放大特性;(2)掌握三极管放大电路的设计;(3)掌握三种三极管放大电路的特性;(4)掌握三极管放大电路波形的调试;(5)提高遇到问题时解决问题的能力。

4、问题解决测量调试过程中的电路:增益调试:首先测量各点(电源、基极、输出端)的波形:结果如下:绿色的线代表电压变化,红色代表电源。

调节电阻R2、R3、R5使得电压的最大值大于电源电压的2/3 VA=R2〃R3〃(1+3)R5/[R2//R3//(1+3)R5+R1],其中由于R1较大因此R2、R3也相对较大。

第一级放大输出处的波形调试(采用共射级放大电路):结果为:红色的电压最大值与绿色电压最大值之比即为放大倍数。

则需要适当增大R2,减小R3的阻值。

总输出的调试:如果放大倍数不合适,则调节R4与R5的阻值。

即当放大倍数不足时,应增大R4,减小R5如果失真则需要调节R6,或者适当增大电源的电压值,必要时可以返回C极,调节C极的输出。

功率的调试:由于大功率电路耗电现象非常严重,因此我们在设计电路时,应在满足要求的情况下尽可能的减小电路的总功耗。

三极管放大实验报告参考模板

三极管放大实验报告参考模板

(一)、实验目的1.对晶体三极管进行实物识别,了解它们的命名方法和主要技术指标;2.学习放大电路动态参数(电压放大倍数等)的测量方法;3.调节电路相关参数,用示波器观测输出波形,对饱和失真失真的情况进行研究;4.通过实验进一步熟悉三极管的使用方法及放大电路的研究方法。

(二)、实验原理一、三极管1. 三极管基本知识三极管,是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。

三极管的分类方式很多,按照材料可分为硅管和锗管;按照结构可分为NPN和PNP;按照功能可分为开关管、功率管、达林顿管、光敏管等;按照功率可分为小功率管、中功率管和大功率管;按照工作频率可分为低频管、高频管和超频管;按照安装方式可分为插件三极管和贴片三极管。

三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,根据排列方式的不同可将三极管分为PNP和NPN两种。

从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。

发射区和基区之间的PN 结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。

基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大。

两种不同类型三极管的表示方式如图1所示,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。

发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。

图1 不同类型三极管表示方式2.三极管放大原理(1)发射区向基区发射电子电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。

同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。

2021年整理差动放大电路实验报告.doc

2021年整理差动放大电路实验报告.doc

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本实验是用来验证差动放大电路的原理和工作原理的,具体做法是用两个NPN型晶体
管分别固定一个输入和另一个输出,通过电阻分压网络,从而使输入信号相互对立。

当电
压输入可调源供应器提供的输入电压变化时,输出信号的变化也会随着输入电压的变化而
变化,极大放大了输入信号的幅值以及获得阻抗变换。

具体实验步骤如下:
1.用DC电压表测量由可调源供应器输出的电压,设置电压为0V,在放大电路输入端
设定,将输出端连接到万用表,并观察万用表读数;
2.将输入电源的电压增加,同时观察输出信号的变化,并用万用表测量变差放大器的
输出大小,做出一系列有关输出信号的变化;
3.根据测量得到的输出电压与输入电压的比值,再做出放大器的灵敏度曲线,并得出
以及计算当输入输出相同时,放大器的增益系数。

实验结果表明:放大器的增益系数为53.8,放大电路可以将输入信号放大至53.8倍,此外,还发现放大器没有失真和相位变化现象,可以说明实验结果较为准确。

总结而言,本实验可以从实际操作中证实差动放大器的原理以及工作原理,证明了可
以运用差动放大器可以实现较大的增益并实现良好的稳定性及信号一致性。

【精编】差动放大器实验报告

【精编】差动放大器实验报告

【精编】差动放大器实验报告
一、实验目的
实验目的是设计并测试一个典型的差动放大电路,以了解差动放大电路的工作原理,
掌握其输入/输出特性,进而提高对它的理解。

二、实验内容
实验包括三个环节:设计、实现、测试。

首先,将2个普通的NPN晶体管相互连接,
构成一个由负反馈控制的差动放大电路,然后根据信号输入与信号输出来配置参数,最后
通过实验室仪器(如示波器、示波表等)进行测试,以确定功能性及其噪声特性。

三、实验结果
实验中,将两个普通的NPN晶体管相互连接,构成一个由负反馈控制的差动放大电路,在负反馈电路上,两个NPN晶体管芯片均被接入了两个组件,Resistor(电阻)和Capacitor(电容),构成了一个电容电阻网络,用于控制反馈信号的传播率。

从实验结果来看,在输入端设置1kHz信号源时,输出端可以输出51Hz 单波峰失真曲线,其中正向输出电压大小在4.16V 上,负向输出电压大小在-4.16V 上,此外,在放大
系统的输入/输出端的噪声比也保持良好的情况下,放大系统的增益可达到51dB 。

四、总结
经过实验验证,学生对于差动放大器的工作原理以及输入/输出特性有了更深入的了解,学生对由负反馈控制的差动放大器的噪声控制能力有了更好的认识,同时学生充分利
用仪器仪表测试以及调试,掌握了调试设备的操作流程。

实验可以作为设计和应用差动放
大器的参考。

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
30 个词左右
实验目的:掌握差动放大电路的电路结构及功能。

实验仪器:hfe测试电路,测试电源及多米诺锁模拟器。

实验步骤:1.首先,构建差动放大电路。

2.测量放大电路的输入电流。

3.调节结构
支路的两个晶体管的hfe值,并进行多米诺锁的试验。

4.测量放大电路的输入电压和输
出电压,并计算放大率。

实验结果:在此放大电路中,输入电流为1.37mA,输入电压为2V,放大率为-192.45。

实验总结:本次实验成功掌握了差动放大电路的电路结构及功能,通过实践熟悉并掌
握了差动放大电路的hfe控制、输入电流测量、多米诺锁的模拟等实验步骤,更加深入地
理解了放大器的工作原理,能有效利用放大器达到设计的目的。

差动放大电路_实验报告

差动放大电路_实验报告

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,V i=0时,V 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,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V O ,调节调零电位器R P ,使V O =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=0.1V ,Ui2=-0.1V) 3) 测量共模电压放大倍数理论计算:(r be =3K .β=100. Rp=330Ω)静态工作点:E3BEEE CC 212E3C3R V )V (V R R R I I -++≈≈=1.153mA I c Q =I c 3/2=0.577mA, I b Q =I c /β=0.577/100=5.77uA U CEQ =V cc-I c R c+U BEQ =12-0.577*10+0.7=6.93V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 +++-===-33.71A c 双 =0.单端输出:d i C1d1A 21△V △V A ===-16.86, d i C2d2A 21△V △V A -===16.86(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=(12-6.29)/10mA=0.571mA Ic 2Q =0.569mA Ib 1Q = Ic Q/β=0.571/100mA=5.71uA Ib 2Q =5.69uA U C1E1Q =U C1-U E1=6.29-(-0.61)=6.90VU C2E2Q =6.92V差模放大倍数:(Ui=Ui1-Ui2=+0.2V) (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)=(10.08-6.29)/(0.2-0)=18.95Ad2=(Uc2差模-Uc2)/(Ui-0)=-18.80 Ad 双=Uo 双/Ui=7.46/0.2=37.3相对误差计算 (||Ad 理|-|Ad 实||)/|Ad 理|r d1=|16.86-18.95|/16.86=12.4% r d2=|16.86-18.80|/16.86=10.9% r d 双=10.6%共模放大倍数:(Ui=+0.1V)Ac1=(Uc1共模-Uc1)/Ui=(6.29-6.29)/0.1=0 Ac2=(Uc2共模-Uc2)/Ui=(6.31-6.31)/0.1=0Ac 双=Uc 双/Ui=-0.02/0.1=-0.2 (Ui=-0.1V 时同理)5.0-=-≈++++-===EC E P be B CiC1C2C12R R )2R R 21β)((1r R βR △V △V A A共模抑制比:CMRR=|Ad双/Ac双|=|37.3/(-0.2)|=186.54.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)(正弦信号的Uc1=Uc2)Ui=+0.1V时Ac1=(4.76-6.29)/0.1=-15.3Ac2=(7.84-6.31)/0.1=15.3Ao=(-3.70/0.1)=-37.0Ui=-0.1时Ac1=(8.13-6.29)/(-0.1)=-18.4Ac2=(4.47-6.31)/(-0.1)=18.4Ao=3.64/(-0.1)=-36.4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=(0.32-6.29)/0.05=-119.4Ac2=(0.32-6.31)/0.05=-119.8分析部分:(注:只供理解,不做报告要求)Vi、Vo、Vc1和Vc2的相位关系电压值放大倍数Uc1Uc2Uo直流+0.1V 4.767.84-3.70直流-0.1V8.13 4.47 3.64正弦信号(50mV.1KHz)0.320.32\其中Vi、Vc1同相,Vi、Vc2反相,Vc1、Vc2反相。

三极管放大倍实训报告

三极管放大倍实训报告

通信与电子学院课程名称:电子技术设计实训2题目:增益步进可控晶体管放大器学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:2023 年12 月19 日增益步进可控晶体管放大器设计汇报一、引言我们设计旳电路需要旳功能:(1)电压增益Av ≥60dB,输入电压有效值Ui ≤3 mV。

Av 在10~60dB 范围内可调,步进值为±6 dB。

(2)在Av ≥60dB 时,输出端噪声电压旳峰峰值U oNnpp≤100mV。

(3)放大器BW-3dB 旳下限频率f L≤100Hz,上限频率f H ≥100KHz,并规定在500Hz~100KHz 频带内增益起伏≤3dB。

(4)放大器旳输入阻抗≥4.7KΩ,输出阻抗≤ 100Ω。

(5)当R L=1KΩ时,最大输出正弦波电压有效值Uo ≥3V,输出信号波形无明显失真。

(6)规定预留测试信号输入端,负载电阻两端预留输出测试端子。

(7)自备直流稳压电源,功率10W,输出电压12V。

二、电路设计过程1、放大级数及各级放大倍数确实定:根据电压增益Av ≥60dB,因此Au ≥1000,放大电路至少需要两级。

由于规定输入电阻较大,故第一级放大倍数不也许很大,一般不大于第二级,一般第一级电压放大倍数A u1=20-25左右,则第二级电压放大倍数A u2=40-50。

2、放大电路形式确实定根据规定,放大器旳输入阻抗Ri≥4.7KΩ;简朴共射放大电路旳输入电阻一般不大于2KΩ,因此必需引入电流串联负反馈,提高输入电阻,稳定静态工作点。

放大电路旳形式如下图所示,为分压式射极偏置放大电路。

(1)根据输出阻抗Ro≤ 100Ω旳规定,放大电路旳输出级宜采用共集电极电路。

(2)根据带宽和负载,选择合适旳晶体三极管。

本题规定BW=100Hz-100KHz,R L=1KΩ,因此晶体三极管所有选用9014或1815。

(3)要实现Av 在10~60dB 范围内可调,步进值为±6 dB,可采用负反馈形式,变化反馈量则可变化增益,从而实现增益可调。

差动放大电路实验报告

差动放大电路实验报告

实验六差动放大电路
李泽电子信息科学与技术2008118038
实验目的
1、熟悉差动放大电路的工作原理。

2、掌握差动放大电路的静态测试方法。

3、掌握差动放大电路的动态参数测试方法。

实验仪器双踪示波器数字万用表直流稳压电源交流信号源实验内容
1、连接电路,测试静态工作点。

输入接地,调节电位器,使输出为零,测量三个三极管的静态值。

如图所示,Uo=13.328pv, Ubq1=Ubq2=-2.093mv, Ubq3=7.921mv Ucq1=Ucq2=6.501mv Ucq3=-744.378mv
2、测量差模电压放大倍数。

输入差模信号f=1khz,Uid=20mv,观
察输出电压大小和波形。

两个输出端口的波形如下,可见,它们等大反向。

如下图,Ui=10mv,Uo=49.223mv,Au=Uo/Ui=4.9
并且,单端输出电压是双端输出电压的一半。

3、测量共模电压放大倍数。

如图所示,Ui=20mv, Uo=278.39fv Ad=Uo/Ui=14*(10的负12次方)
4、计算电路的共模抑制比。

Kcmrr=Au/Ad=3.5*(10的11次方)。

[精编]差动放大器实验报告

[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。

模拟电子电路 实验一 三极管的放大特性 实验报告

模拟电子电路 实验一 三极管的放大特性 实验报告

模拟电子电路实验一三极管的放大特性实验报告模拟电子电路实验一三极管的放大特性实验报告实验目的本实验旨在研究三极管放大器的基本原理和放大特性,了解其输出特性曲线和输入特性曲线,并通过实验验证与理论相符。

实验内容1. 搭建三极管放大电路;2. 测量和记录三极管的输入特性和输出特性;3. 理论分析输出特性曲线。

实验仪器和设备1. 双踪示波器;2. 函数发生器;3. 三极管;4. 电阻、电容等元器件。

实验步骤1. 按照电路图搭建三极管放大电路;2. 设置函数发生器,输入信号频率为1kHz,幅度适当;3. 调节电源电压,使其为恒定值;4. 使用双踪示波器测量输入电压和输出电压,并记录数据;5. 根据实测数据绘制输出特性曲线,并进行分析。

实验结果与分析通过实验测量和数据记录,我们得到了三极管的输入特性和输出特性曲线,并与理论预测进行了对比。

实验结果显示,三极管在放大电路中表现出了良好的放大特性,输出特性曲线呈现出非线性的特点。

通过分析输出特性曲线,我们可以得到三极管的放大倍数、截止频率等重要参数。

结论本实验通过搭建三极管放大电路,测量和分析了其放大特性。

实验结果与理论相符,验证了三极管放大器的基本原理。

三极管作为一种常用的电子器件,在实际电路中具有重要的应用价值。

实验总结通过本次实验,我们加深了对三极管放大特性的理解,并掌握了实验测量和分析的方法。

在后续的实验中,我们将进一步研究和应用三极管放大器,探索更多的电子电路原理和技术。

---> 注意:本报告的内容为实验结果和分析的简要总结,详细数据和图表请参见实验记录。

差动放大器实验报告总结(共10篇)

差动放大器实验报告总结(共10篇)

差动放大器实验报告总结(共10篇)
差动放大器是一种常用的电路,在电子电路的设计和实验中有着广泛的应用。

本次实验中,我们通过对差动放大器电路的实际搭建和测试,掌握了差动放大器的基本原理、性质和实际应用。

在本次实验中,我们首先学习了差动放大器的工作原理和基本结构。

差动放大器是由两个共尺寸的放大器组成的,这样可以消除共模信号,从而提高信号的抗干扰能力。

通过实验,我们验证了差动放大器的差分放大特性和共模抑制特性。

我们利用示波器和函数信号发生器对差动放大器的输出波形进行观测和分析,在不同输入信号条件下,得到了不同的输出结果,这进一步加深了我们对差动放大器工作原理的理解。

同时,我们还对输入电阻、输出电阻、可调增益等性能指标进行了测试和比较,进一步探究了差动放大器的性能特点。

本次实验还涉及到了差模转换、满足电路的另一种实现方式。

差模转换器基本上是一个带有放大和滤波功能的电路,它可以将输入的差分信号转换为单端信号输出。

通过差模转换电路,我们还了解了滤波器的工作原理和基本特性,为进一步的信号处理和放大提供了参考。

最后,在本次实验中,我们还对差动放大器的实际应用进行了讨论,比如在运算放大器、仪器放大器等实际场景中,差动放大器的作用和影响。

这些应用场景为我们进一步深入理解差动放大器的实际意义提供了依据。

通过本次实验,我们不仅掌握了差动放大器的基本原理和性质,还学习了在实际电路中如何正确使用差动放大器,为我们今后的学习和工作打下了基础。

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

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。

三极管差动放大器-610-21

三极管差动放大器-610-21

创新实验项目报告书实验名称三极管差动放大器日期2009-12-23姓名罗锦威李光辉向雯专业通信工程电子信息工程一、实验目的(详细指明输入输出)深入研究三极管差动放大器的工作原理,设计一个基于通用三极管的差动放大器电路,能够实现不失真稳定的放大。

根据分析所需参数选取相应的元器件,做出实物。

掌握使用示波器等仪器测量相关数据的方法。

二、实验原理(详细写出理论计算、理论电路分析过程)差动放大器在直接耦合放大电路中它是抑制零点漂移的最有效的电路。

差动管是一种完全对称的晶体管,它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。

电路具有两个输入端,两个输出端。

信号分别从两管的基级和射级间输入,从两管的集电级之间输出。

输出信号是随着两端输入信号之差变动的,所以叫差动放大器。

对于差动电路来说,差模信号是有用信号,要求对差模信号有较大的放大倍数A d;而共模信号是干扰信号,因此对共模信号的放大倍数A c越小越好。

共模抑制比K CMR是用来表征差动放大器对有用信号(差动信号)的放大作用和对共模信号越大的抑制能力的一个综合指标,其值为A d与A c比值的绝对值。

共模抑制比K CMR越大,差动放大电路分辨所需的差模电路信号的能力越强,而受共模信号的影响越小。

差动电路用多一倍的元件为代价,换来了对零漂的抑制能力。

差动放大器的基本电路如图1所示。

图1差动放大电路的电源电压要比最大输出电压加上作为稳压源工作的TR3的发射极电阻R5上压降的值还要大,我们设定电路的最大输出电压为1Vp-p,R5压降为2V 。

在该电路中,TR1与TR2的基极偏置电压希望在0V(为了能够输入直流,想去掉输入侧的耦合电容C7与C8,所以实际电路中没有耦合电容C7与C8),所以,采用+Vcc=5V,-Vcc=-5V。

由于差动放大电路时以“TR1和TR2的特性一致为前提进行工作的”,所以要使用同一品牌的TR1与TR2,在实际电路中我们使用常用的9013三极管。

为了使TR1与TR2正常工作,R5取1kΩ。

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。

实验三 差动放大电路实验

实验三 差动放大电路实验

实验三
差动放大电路实验
一、实验目的 1.掌握差动放大电路的工作原理和基本参 数的测量方法。 2.了解Re对共模信号的抑制作用。 二、实验电路及仪器
1. 实验电路如图1所示 2. 实验仪器 (1)信号发生器 (2)万用表 (3)模拟电路实验箱
1-19 射极耦合差动放大电路(V1、V2 3DG6A)
( Rp选用实验箱上1K的滑动电阻代替)
Ui/mv Uod1 Uod2
表2 双入双出差模电压放大倍数实验数据 40 60
80
Uod=∣ Uod1 ∣+∣ Uod2 ∣
Ad= Uod/Ui
*3.单端输入、双端输出差模电压放大倍数的测量
(1)将信号发生器接入差动放大电路1、2两端(其 中2、3短接) (2)输入交流信号频率同上,用万用表或毫伏表测 量Uod1,Uod2的值,填入表3。
4.共模电压放大倍数的测量 将1端、3端短接,把信号发生器接入 (1、3)短接端和公共端。
注:测试电路的基本原理
1)差动放大器输出电压的静态调零。实训电路所示差动放大电路是由 两个单级共射放大电路对称构成,电路结构和参数完全相同,在静态时, IC1=IC2,UO1=UO2,输出电压UO=0。但是两边放大电路的参数不可 能完全对称,所以UO不为零,必须调节调零电位器RP,使UO=0。 2)差动放大器对差模信号起放大作用。当差动放大电路的两输入端加 入大小相等、相位相反的差模信号时,在两边放大器的输出端就可以得 到大小相等、相位相反的一对输出电压UO1、UO2。对于双端输出的电 路,输出电压UO= UO1-UO2=2 UO1,为单边输出电压的两倍;若为单 端输出的电路,输出电压UO= UO1或 UO=UO2。 3)差动放大电路对共模信号起抑制作用。当差动放大电路加入大小相 等、相位相同的共模信号,在两边放大器的输出端就可得到大小相等, 相位相同的一对输出电压UO1和UO2。对于双端输出的差动放大电路, 共模输出电压UO= UO1-UO2=0。实际上两边放大器元件参数不可能完 全对称,在输出端仍有一定的共模输出电压。公共射极电阻RE(或恒流 源)对共模信号有强烈的电流负反馈作用,可进一步抑制共模信号;对 于单端输出的差动放大电路,不能利用电路的对称性来抑制共模信号, 只能靠公共射极电阻RE(或恒流源)抑制共模信号。 4)用恒流源代替RE可以提高差动放大电路抑制共模信号的能力。
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创新实验项目报告书
实验名称三极管差动放大器日期2012年3月10日姓名专业自动化,通信工程一、实验目的
设计三极管差动放大器,要求如下:
1、差分输入电压Vid≤100mV;
2、要求放大电路增益≥20dB;
3、3dB带宽10Hz~1MHz;
4、尽可能提高共模拟制比(KCMR)。

二、实验原理
图1 差动放大器原理图
差动放大器的工作原理
1、Tr1、Tr2发射极电流的和为定值
如图1所示,假设Tr1、Tr2完全相同,当没有输入信号时,各自的发射极电流Ie1、Ie2相同,且均为恒流源Tr3的发射极电流的一半。

当在输入1加电压时,Ie1增加ΔIe ,由于Ie1+Ie2被恒流源Tr3控制,故Ie2减小ΔIe ,即Ie1与Ie2具有相同的变化量,只是增减方向不同。

2、对输入信号的差进行放大
该电路的输出是以集电极电流(=发射极电流)的变化量、以集电极电阻上的压降取出的。

ΔIe 是由Tr1与Tr2的Vbe 的差值决定的,当两个输入信号相同时,Tr1与Tr2的Vbe 相同,两者之差为零,因而没有输出。

当两个输入信号不同时,Ie1与Ie2的变化量大小相等、方向相反,因而Vo1与Vo2是振幅相同、相位相反的信号。

故差动放大器电路仅对两个输入信号的差进行放大,不放大相同的输入信号,因而可以起到抑制温漂的作用。

3、差动放大器的增益
差动放大器的输入有单端输入、双端输入两种形式,输出也有单端输出、双端输出两种形式。

双端输出的增益为:
单端输出的的增益为:
即单端输出增益为双端输出的一半。

可见差动放大器的增益与单管共射放大的增益相同,增加了一只管子并没有增大增益,但很好地抑制了温漂。

三、实验过程 1、差动放大器的设计 (1)、确定电源电压
差分输入电压Vid ≤100mV ,放大电路增益≥20dB ,即10倍,因为实际增益总小于理论计算值,故将理论计算的增益定位20倍,最大输出电压为100mV ×20=2V 。

差动放大器的电源电压要比最大输出电压加上作为恒流源工作的Tr3的发射极电阻Re3上的压降的值还要大。

E
C
V R R A =
E
C V R R A 2=
如令Re3的压降为2V,电源电压在4V 以上即可。

为了使Tr1、Tr2的基极电压为0V ,去掉输入侧的耦合电容,使电路简单化,故采用±5V 的双电源。

(2)、确定Tr1、Tr2的工作点
Tr1、Tr2的集电极电流一般为0.1至数毫安。

在这里设为1mA ,则恒流源Tr3的发射极电流设定在2mA 。

令Re3上的压降为2V,电流流过2mA ,所以
(3)、恒流源的设计 为了使Re3上的压降为2V,设Vbe 为0.6V ,则R2上的压降为2.6V ,所以R1
上的压降为7.4V 。

为了使Tr3上的基极电流可以忽略,则在R1、R2上流过的电流有必要比基极电流大10倍以上。

如果设β=100,则Tr3的基极电流为
所以流过R1、R2的电流为0.2mA 。

(4)、确定Rc1、Rc2、Re1、Re2
由于Tr1、Tr2基极电位被Rb1、Rb2偏置在0V ,因此,Ve1=Ve2=-0.6V 。

如将Rc1、Rc2的压降设定在Ve1(Ve2)与正电源的中点附近,就能获得最大输出电压,即Rc1、Rc2的压降为2.2V 。

由于集电极电流设定在1mA ,所以
增益设定为20倍,所以
可令,Rc1=Rc2=2k Ω,Re1=Re2=51Ω。

(5)、确定Rb1、Rb2
Rb1、Rb2决定了输出电阻,也有将Tr1、Tr2的基极电位偏置在0V 的作用。

取Rb1=Rb2=10k Ω即可。

=1kΩ
2mA
2V
=
3e R mA 02.0100
mA
23==
B I Ω
Ω
k 13mA 2.0V 6.2k 36mA 2.0V
4.721====
R R Ωk 2.2mA
1V
2.211==
+e c R R 2021
1
==
e c V R R A
(6)、确定C1、C2
C1、C2起到隔直的作用,可取C1=C2=10μF。

(7)、确定三极管的型号
S9018的参数符合要求,且频率特性较好,故三只管子都用S9018。

为了很好地抑制温漂,Tr1、Tr2的参数应严格一致,电阻规格也应严格一致。

表1 S9018的特性
项目符号规格单位集电极-基极间电压
V25 V
CBO
集电极-发射极间电压
V18 V
CEO
基极-发射极间电压
V 4 V
EBO
集电极电流Ic 150 mA
综上,设计的差动放大器电路图如下:
图2 差动放大器电路图
表2 差动放大器元件清单
元件名称位号型号规格数量电阻R1 36kΩ 1
电阻R2 13kΩ 1
电阻Rb1、Rb2 10kΩ 2
电阻Rc1、Rc2 2kΩ 2
电阻Re1、Re2 51Ω 2
电阻Re3 1kΩ 1 电解电容C1、C2 10μF 2
三极管Tr1、Tr2、Tr3 S9018 3
2、差动放大器的仿真结果
仿真软件Multisim元件库中没有S9018这种型号的三极管,故用2SC1815代替。

图3 差动放大器仿真电路图截图
(1)、增益的仿真结果
输入信号截图:
频率:1kHz 幅值:50mV 输出波形截图:
V o1、V o2幅值相同、相位相反。

幅值大于500mV,增益大于10倍,即20dB,满足要求。

(2)、频率响应的仿真结果
波特仪显示结果截图:
高频特性:上限截止频率约为13.822MHz。

低频特性:1Hz时增益与中频带相同。

3dB带宽为1Hz~13.822MHz。

3、按照电路原理图焊接电路板
图4 差动放大器实物图
4、对电路板进行调试,并进行改进
用万用表测试,没有发现短路、断路、虚焊等现象。

接入±5V双电源,测得Tr1、Tr2、Tr3的Vbe均为0.6V左右,无异常现象。

输入1kHz、50mVpp的正弦波信号,中频带电压增益已远远超过20dB,下限截止频率达7Hz,然而上限截止频率只有600kHz。

原因应该是恒流源的电流取的过小,导致高频放大倍数过小。

改进:现将恒流源的电流增至4mA,即Rc1、Rc2、Re1、Re2、Re3缩小一倍,在这些电阻两端并联一相同与其规格的电阻即可,Re1、Re2并联后阻值较小,直接将其短路,这样以后,理论增益值将接近β。

四、实验结果
输入信号一端接Tr1的基极,一端接Tr2的基极,即输入差模信号。

输入信号幅值:36mV
f(Hz)124101k200k300k1M 1.3M Vo(V)0.6960.91211110.9840.80.712 Av(dB)25.7 28.1 28.9 28.9 28.9 28.9 28.7 26.9 25.9 可见,中频带增益大于20dB,3dB带宽为1Hz~1.3MHz。

当Tr1、Tr2的基极短接,输入信号一端接Tr1的基极,一端接地,即输入共模信号,改变输入信号的幅值,输出信号很小,跟输入差模信号的输出信号相比可以忽略。

可见,设计的差动放大器的共模抑制比较高。

五、实验总结
1、实验过程中遇到的问题
在帮同学调试时,发现输出波形几乎为脉冲波,正弦波底部失真很严重,应该是静态工作点过低的原因,可能是某一个或几个电阻阻值不是很恰当。

但实际用的电阻与理论计算值相差并不大,而且同学确信电阻没有选错。

因而也就排除了这方面原因,可能是三极管或电容选的规格不合适,但换三极管、换电容都没有解决问题,决定重焊一个电路。

在测电阻时发现标的 1.2kΩ的电阻测量值竟为62kΩ,真没想到会犯这种错误。

从中我跟同学都汲取了教训,在焊电路前务必要测试每一个元件的好坏及规格,才能避免可能出现的错误。

2、小结与体会
这次试验从搜集资料到得到实验结果花费了半天时间,焊电路及调试结果用了一个小时,大部分时间花在了熟悉原理、设计电路上,可见,做好充分的准备、确定设计思路及所用元件及其参数、而不是急于焊电路才是做好一个电路的关键。

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