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:)25(21i i O U U U +-=。 输入阻抗Ω≥Ω≥K R K R i i 5,521。
（2）设计条件
电源电压Ec=±5V ； 负载阻抗Ω=K R L 1.5
（3）测试项目
A ：输入信号V U V U i i 5.0,5.021±=±=，测试4种组合下的输出电压；
B ：输入信号V KHz U V U i i 1.0,1,5.021为正弦波±=信号，测试两种输入组合情况下的输出电
压波形。
C ：输入信号V U i 01=，改变2i U 的幅度，测量该加法器的动态范围。
D ：输入信号V U i 01=，V U i 1,2为正弦波，改变正弦波的频率，从1kHz 逐渐增加，步长为
2kHz ，测量该加法器的幅频特性。 2.2 设计一个同相加法器电路，技术指标如下： （1）电路指标
运算关系：21i i O U U U +=。 （2）设计条件
电源电压Ec=±5V ； 负载阻抗Ω=K R L 1.5 （3）测试项目
A ：输入信号V U V U i i 1,121±=±=，测试4种组合下的输出电压；
B ：输入信号V KHz U V U i i 1,1,121为正弦波±=信号，测试两种输入组合情况下的输出电压
波形。
（二）、差分放大器
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 设计一个基本运放差分放大器电路，技术指标如下： （1）电路指标
运算关系:)(521i i O U U U --=。 输入阻抗Ω≥Ω≥K R K R i i 5,521。 （2）设计条件
电源电压Ec=±5V ； 负载阻抗Ω=K R L 1.5 （3）测试项目
A ：输入信号V U V U i i 5.0,5.021±=±=，测试4种组合下的输出电压；
B ：输入信号V KHz U V U i i 5.0,1,5.021为正弦波±=信号，测试两种输入组合情况下的输出
电压波形。
二、设计及调试
（一）、电路设计 1、反相加法器
U0=-Rf*If
U0=-Rf*(Ui1/R1+Ui2/R2) 输出电压与输入电压反相
R3在电路中起平衡作用（R3=R1//R2//Rf ） 2、同相加法器
U0=(1+Rf/R ’)Ui
输出电压与输入电压同相
R 在电路中起平衡作用（R3=R1//R2//Rf ） 3、差分放大器
差分放大电路可以有效的抑制“零点漂移” U0=[(R1+Rf)/R1]*[R3/(R2+R3)]-(R2/R1)*U1 R1=R2,R3=Rf,U0=-(R2/R1)*(Ui1-Ui2)
（二）、电路仿真 1、加法器
1.1反相加法器
A.输入信号V U V U i i 5.0,5.021±=±=，测试4种组合下的输出电压 仿真测试数据:
Ui1 Ui2 U0 0.5V 0.5V -3.5V 0.5V -0.5V 1.5V -0.5V 0.5V 1.5V -0.5V
-0.5V
3.5V
B.i i 21电压波形
仿真电路：
仿真测试波形：
输入： Ui1=0.5V ，Ui2为频率1KHz ，幅度为0.1V 的正弦波信号 （蓝色波形） 输出： U0发生直流偏移，向下偏2.5V （红色波形）
输入： Ui1=0.5V ，Ui2为频率1KHz ，幅度为0.1V 的正弦波信号 （蓝色波形） 输出： U0发生直流偏移，向上偏2.5V （红色波形）
C.输入信号V U i 01 ，改变2i U 的幅度，测量该加法器的动态范围 仿真电路：
仿真测试波形：
输入：Ui1=0V，Ui2为频率1KHz，幅度0.1V正弦波（蓝色波形）
输出：U0=0.2V(最大值)，频率1KHz正弦波（红色波形）
输入：Ui1=0V，Ui2为频率1KHz，幅度2V正弦波（蓝色波形）
输出：U0=3.998V，频率1KHz正弦波，顶部发生失真现象（红色波形）
输入：Ui1=0V ，Ui2为频率1KHz ，幅度2.5V 正弦波（蓝色波形）
输出：U0=4.671V （最大值），频率1KHz 正弦波，顶部和底部均发生失真现象
（红色波形）
动态范围： 4.671~3.746V V -
D.输入信号V U i 01=，V U i 1,2为正弦波，改变正弦波的频率，从1kHz 逐渐增加，步长
为2kHz ，测量该加法器的幅频特性
仿真电路：
仿真测试波形：
输入：Ui1=0V，Ui2为幅度为1V，频率为1KHz的正弦波（蓝色波形）输出：U0=2V（最大值），频率为1KHz的正弦波（红色波形）
输入：Ui1=0V，Ui2为幅度为1V，频率为3KHz的正弦波（蓝色波形）输出：U0=2V（最大值），频率为1KHz的正弦波（红色波形）
输入：Ui1=0V，Ui2为幅度为1V，频率为31KHz的正弦波（蓝色波形）
输出：U0=1.92V（最大值），频率为1KHz的正弦波，幅度开始减小（红色波形）
输入：Ui1=0V，Ui2为幅度为1V，频率为31KHz的正弦波（蓝色波形）
输出：U0=1.67V（最大值），频率为1KHz的正弦波，幅度减小（红色波形）
测试值及幅频特性曲线：
1.2同相加法器
A.输入信号V U V U i i 1,121±=±=，测试4种组合下的输出电压 仿真电路：
仿真测试数据：
Ui1 Ui2 U0 1V 1V 2V 1V -1V -11.147uV -1V 1V -11.147uV -1V
-1V
-2V
B.V KHz U V U i i 1,1,121为正弦波±=形
仿真电路：
仿真测试波形：
输入：Ui1=1V ，Ui2为频率1KHz ，幅度1V 的正弦波（绿色波形）
输出：U0=0.999766V （有效值），频率1KHz 的正弦波，向上偏移1V （红色波形）
输入：Ui1=-1V ，Ui2为频率1KHz ，幅度1V 的正弦波（绿色波形）
输出：U0=-0.999761V ，频率1KHz 的正弦波，向下偏移1V （红色波形）
2、差分放大器
A.输入信号V U V U i i 5.0,5.021±=±=，测试4种组合下的输出电压 仿真电路：
仿真测试数据：
Ui1 Ui2 U0 0.5V 0.5V -55.315uV 0.5V -0.5V -4.633V -0.5V 0.5V 3.764V -0.5V
-0.5V
-8.381uV
B.i i 21电压波形
仿真电路：
仿真测试波形：
输入：Ui1=-0.5V ，ui2为频率1KHz ，幅度0.5V 的正弦波（红色波形） 输出：U0=2.163V ，频率1KHz 正弦波，顶部发生失真现象（黄色波形）
输入：Ui1=0.5V ，ui2为频率1KHz ，幅度0.5V 的正弦波（红色波形）
输出：U0=-2.337V ，频率1KHz 正弦波，底部发生失真现象（黄色波形）
（三）、电路焊装和调试
1、元器件清单
名称
型号 数量 普通电阻
4.7K Ω
3 10K Ω 1 22K Ω
1 运放芯片 LM358 1 芯片底座
DIP8
1
1.2同相加法器
名称 型号 数量 普通电阻 4.7K Ω 5 运放芯片 LM358 1 芯片底座
DIP8
1
名称 型号 数量 普通电阻 4.7K Ω 3 22K Ω 2 运放芯片 LM358 1 运放底座
DIP8
1
2、电路调试结果及结果分析 2.1反相加法器
A.输入信号V U V U i i 5.0,5.021±=±=，测试4种组合下的输出电压 硬件电路测试结果:
Ui1 Ui2 U0 0.5V 0.5V -2.98V 0.5V -0.5V -1.2V -0.5V 0.5V 1.2V -0.5V
-0.5V
2.96V
结果分析：实际测量结果比仿真测量结果偏小，当两个输入信号均为0.5V 时，理论输出
应该是-3.4V ，而我们的测试值只有-2.98V ，最后检查电路时发现由于我们在提供芯片的电压上串接了一个1K 电阻和一个发光二级管，再加上电源输入端到4脚、8脚的导线比较长（产生了1.46V 的压降）所以芯片的工作电压其实并没有±5V ，因此输出值会普遍偏小。
B.输入信号V KHz U V U i i 1.0,1,5.021为正弦波±=信号，测试两种输入组合情况下的输出
压波形
硬件电路输出波形：
输入： Ui1=0.5V ，Ui2为频率1KHz ，幅度为0.1V 的正弦波信号 （黄色波形）
输出： U0发生直流偏移，向下偏2.5V （绿色波形）
输入： Ui1=0.5V ，Ui2为频率1KHz ，幅度为0.1V 的正弦波信号 （黄色波形）
输出： U0发生直流偏移，向上偏2.5V （绿色波形）
结果分析：在这个测试项目的进行下，我们发现硬件焊接的电路测试值很不稳定，总是
在0.6V 之内上下波动，最后发现外界信号对电路输出只有很大的干扰，当我们把手放在输入端上，输出电压值都会发生跳动，经比较计算，我们的测试值在误差范围内是正确的
C.输入信号V U i 01=，改变2i U 的幅度，测量该加法器的动态范围 硬件电路输出波形：
输入：Ui1=0V ，Ui2为频率1KHz ，幅度1.29V 正弦波（黄色波形） 输出：U0=2.21V ，频率1KHz 正弦波，顶部发生失真现象（绿色波形）
输入：Ui1=0V ，Ui2为频率1KHz ，幅度1.41V 正弦波（黄色波形） 输出：U0=2.53V ，频率1KHz 正弦波，顶部和底部同时失真（绿色波形）
动态范围 2.53~2.21V V -
结果分析：在做仿真的时候，当Ui2=2.0V 时，波形便发生失真，而在硬件电路的测试中，
Ui2=1.29V 便出现顶部失真现象，由于我们电路的实际放大倍数为2.2，而仿真的是2，而且实际电路中导线的压降又不可避免(导线太长)，因此，静态工作点会更加偏低，会在较小的输入电压情况下发生失真。
D.输入信号V U i 01=，V U i 1,2为正弦波，改变正弦波的频率，从1kHz 逐渐增加，步长为
2kHz ，测量该加法器的幅频特性
硬件电路测试波形：
输入：Ui1=0V ，Ui2为幅度为1V ，频率为1KHz 的正弦波（黄色波形） 输出：U0=2.08V ，频率为1KHz 的正弦波（绿色波形）
输入：Ui1=0V ，Ui2为幅度为1V ，频率为5KHz 的正弦波（黄色波形） 输出：U0=2.02V ，频率为5KHz 的正弦波，开始出现交越失真（绿色波形）
输入：Ui1=0V ，Ui2为幅度为1V ，频率为39KHz 的正弦波（黄色波形）
输出：U0=0.70V ，频率为5KHz 的正弦波，幅度明显下降（绿色波形）
硬件电路测试数据：
结果分析：硬件电路测试值较仿真测试值曲线不够平滑，电路本身存在干扰，仪器仪表
又具有一定的误差范围，因此相对于仿真，实际电路与理论值会有一定大的误差。
2.2同相加法器
A.输入信号V U V U i i 1,121±=±=，测试4种组合下的输出电压 硬件电路测试值：
Ui1 Ui2 U0 1V 1V 1.92V 1V -1V 58.8mV -1V 1V -54.345mV -1V
-1V
-1.922V
结果分析：硬件电路测试值与仿真电路测试值相比略微渐小，由于硬件电路的运放芯片
LM358工作电压经过导线送入，而导线上有压降，所以工作电压较理论值要小，所以输出会跟随被影响，也会减小。
B.输入信号V KHz U V U i i 1,1,121为正弦波±=信号，测试两种输入组合情况下的输出电压
形
硬件电路输出波形：
输入：Ui1=1V ，Ui2为频率1KHz ，幅度1V 的正弦波（黄色波形）
输出：U0=0.925V ，频率1KHz 的正弦波，向上偏移1V （绿色波形）
输入：Ui1=1V ，Ui2为频率1KHz ，幅度1V 的正弦波（黄色波形） 输出：U0=-0.934V ，频率1KHz 的正弦波，向下偏移1V （绿色波形）
结果分析：硬件测试电路与仿真结果较为相似，但是波形不太稳定，在零点几V 的范围
内来回跳动，后来在检查电路后发现是由于存在干扰信号，而且示波器工作也不太稳定。
2.3差分放大电路
A.输入信号V U V U i i 5.0,5.021±=±=，测试4种组合下的输出电压 仿真测试数据：
Ui1 Ui2 U0
0.5V 0.5V 25.2mV
0.5V -0.5V -4.26V
-0.5V 0.5V 3.664V
-0.5V -0.5V -4.7mV
B.
i
1
i2
出电压波形
硬件电路测试波形：
输入：Ui1=0.5V，ui2为频率1KHz，幅度0.5V的正弦波（黄色波形）
输出：U0=0.2V，频率1KHz正弦波，发生直流偏移，底部发生失真现象（绿色波
形）
输入：Ui1=-0.5V，ui2为频率1KHz，幅度0.5V的正弦波（黄色波形）
输出：U0=1.8V，频率1KHz正弦波，发生直流偏移，顶部发生失真现象（绿色波
形）
结果分析：偏移幅度不够大，由于放大倍数不同，且运放芯片性质决定可以放
大到的最大电压不能达到理论值。
三、小结
这个项目我们小组有以下不足：1.电路排版过于拥挤，导致板子背面焊锡大块出现；2.测试硬件路仪表使用不够熟练。相对于其他组，我们组有以下优势：1.测试电路任务明确；2.测试值误差小。通过这次实验，对各个仪表又有了一个熟悉的过程，掌握了加法器和差分放大器的基本功能，能利用加法器和差分放大器设计出有一定倍数的正反向放大电路。
四、仪器设备清单
A3组：XXX XX XX
XXXX年XX月XX日
差动放大器实验报告
差动放大器实验报告 以下是为大家整理的差动放大器实验报告的相关范文，本文关键词为差动,放大器,实验,报告,篇一,实验,差动,放大器,南昌大学，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在工作报告中查看更多范文。 篇一：实验五差动放大器 南昌大学实验报告 实验五差动放大器 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 二、实验原理 下图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。 图5-1差动放大器实验电路 1、静态工作点的估算典型电路Ic1=Ic2=1/2Ie恒流源电路Ic1=Ic2=1/2Ic3 2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数 双端输出:Re＝∞，Rp在中心位置时， Ad? 单端输出 △uoβRc ?? △ui Rb?rbe??β)Rp 2 Ad1? △uc11?Ad △ui2 Ad2? △uc21 ??Ad △ui2 当输入共模信号时，若为单端输出，则有 △uc1?βRcR
Ac1?Ac2????c △uiR?r?(1?β)(1R?2R)2Re bbepe 3、共模抑制比cmRR2 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AA cmRR?d或cmRR?20Logd?db? AcAc 三、实验设备与器材 1、函数信号发生器 2、示波器 3、交流毫伏表 4、万用表 5、实验箱 6、差动放大器集成块 四、实验内容 1、典型差动放大器性能测试 按图5-1连接实验电路，开关K拨向左边构成典型差动放大器。 1)测量静态工作点2)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，用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻Re两端电压uRe，记入表5－1。
差分放大器的工作原理
差分放大器的工作原理 差分放大器也叫差动放大器是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器，有时简称为“差放”。差分放大器通常被用作功率放大器（简称“功放”）和发射极耦合逻辑电路 (ECL, Emitter Coupled Logic) 的输入级。 如果Q1 Q2的特性很相似，则V a,V b将同样变化。例如，V a变化+1V，V b也变化+1V，因为输出电压VOUT=V a-V b=0V,即V a的 变化与V b的变化相互抵消。这就是差动放大器可以作直流信号放大的原因。若差放的两个输入为，则它的输出V out为： 其中Ad是差模增益 (differential-mode gain)，Ac是共模增益 (common-mode gain)。 因此为了提高信/噪比，应提高差动放大倍数，降低共模放大倍数。二者之比称做共模仰制比（CMRR, common-mode rejection ratio）。共模放大倍数AC可用下式求出： A c=2R l/2R e 通常以差模增益和共模增益的比值共模抑制比 (CMRR, common-mode rejection ratio) 衡量差分放大器消除共模信号的能力： 由上式可知，当共模增益Ac→0时，CMRR→∞。Re越大，Ac就越低，因此共模抑制比也就越大。因此对于完全对称的差分放大器来说，其Ac = 0，故输出电压可以表示为： 所谓共模放大倍数，就是V a，V b输入相同信号时的放大倍数。如果共模放大倍数为0，则输入噪声对输出没有影响。 要减小共模放大倍数，加大R E就行通常使用内阻大的恒流电路来带替R E
差分放大器是普通的单端输入放大器的一种推广，只要将差放的一个输入端接地，即可得到单端输入的放大器。很多系统在差分放大器的一个输入端输入反馈信号，另一个输入端输入反馈信号，从而实现负反馈。常用于电机或者伺服电机控制，稳压电源，测量仪器以及信号放大。在离散电子学中，实现差分放大器的一个常用手段是差动放大，见于多数运算放大器集成电路中的差分电路。 单端输出的差动放大电路 (不平衡输出) 称为单端Single ended或不平衡输出Unbalance Output。 单端较差动输出之幅度小一倍，使用单端输出时，共模讯号不能被抑制，因Vi1与Vi2同时增加，VC1与VC2则减少，而且VC1=VC2，但Vo =VC2，并非于零(产生零点漂移)。 但是加大RE阻值可以增大负回输而抑制输出，并且抑制共模讯号，因Vi1=Vi2时， Ii1及Ii2也同时增加，IE亦上升而令VE升高，这对Q1和Q2产生负回输， 令Q1和Q2之增益减少，即Vo减少。 当差动讯号输入时，Vi1 = -Vi2，IC1增加而IC2减少，总电流IE = IC1 + IC2便不变， 因此VE也不变，加大RE电阻值之电路会将差动讯号放大，不会对Q1及Q2产生负回输 及抑制。 。 b)减低功率消耗(相对纯电阻来说)。 c)提高差动放大之输出电压。 d)提高共模抑制比CMRR。 即差动输入，则IC1升而IC2下降(并且，ΔIC1 = ΔIC2) 因电流镜像原理，IC4 = IC1 故此，Io = IC4 IC2 = IC1 IC2 (ΔIo = 2ΔIC1或2ΔIC2) 这说明了输出电流是IC1和IC2的相差，即将输出变为具有双端差动输出性能的单端输出 (故对共模讯号之抑制有改善因双端差动输出才能产生消除共模讯号作用)。
实验八-差分放大器实验分析报告
实验八-差分放大器实验报告
作者: 日期: 2
差分放大电路 实验报告 姓名：黄宝玲 班级：计科1403 学号：201408010320 实验摘要(关键信息) 有助于 这些概念有： Ave ；共模抑制比 Kemr 。 实验目的：由于差分放大器是运算放大器的输入级， 清楚差分放大电路的工作原理, 理解运放的工作原理和方式。通过实验弄清差分放大器的工作方式和参数指标。 差模输入和共模输入；差模电压增益 Avd 和共模电压增益 实验内容与规划： 1、 选用实验箱上差分放大电路；输入信号为 Vs=300mV 2、 发射极先接有源负载，利用调零电位器使得输出端电压 3、 在双端输入和单端输入差模信号情况下，分别测量双端输出的输入输出波形，计算各自 的差模放大倍数Avd 。 4、在双端输入共模信号情况下，分别测量双端输出的输入输出波形，计算双端输出共模放 大倍数Ave 。 5、计算共模抑制比 Kem R 。 最好作好记录表格，因为要记录的数据较多。电路中两个三极 管都为 f=3KHz 正弦波。 Vo=0°( Vo=Vc1-Vc2) 9013 。 实验环境(仪器用品等) 1. 仪器：示波器(DPO 2012B 100MHZ 1GS/S ) 直流电源(IT6302 0~30V,3Ax2CH/0~5V,3A ) 台式万用表(UT805A ) 模拟电路实验箱(LTE-AC-03B )。 2、所用功能区：单管、多管、负反馈放大电路。 实验原理和实验电路 1、实验原理: ____ 差分电路是具有这样一种功能的电路。 该电路的输入端是两个信号的输入， 这两个信号 的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。 概念梳理:
差动放大器实验报告
差动放大电路的分析与综合（计算与设计）实验报告1、实验时间 10月31日(周五)17:50-21:00 2、实验地点 实验楼902 3、实验目的 1. 熟悉差动放大器的工作原理(熟练掌握差动放大器的静态、动态分析方法) 2. 加深对差动放大器性能及特点的理解 3. 学习差动放大电路静态工作点的测量 4. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法 5. 熟悉恒流源的恒流特性 6. 通过对典型差动放大器的分析，锻炼根据实际要求独立设计基本电路的能力 7. 练习使用电路仿真软件，辅助分析设计实际应用电路 8. 培养实际工作中分析问题、解决问题的能力 4、实验仪器 数字示波器、数字万用表、模拟实验板、三极管、电容电阻若干、连接线 5、电路原理 1. 基本差动放大器 图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。 部分模拟图如下
1.直流分析数据 2.直流分析仿真数据 3.交流分析数据 4.交流分析仿真数据 2.4.2. 具有平衡电位器的差动放大器 分析容 BQ I CQ I CQ U CEQ U 空载 A m 100.43-? 1.13mA 6.4V 7.1V 双出 A m 100.43-? 1.13mA 6.4V 7.1V 单出 A m 100.43-? 1.13mA 3.2V 3.9V 分析容 BQ I CQ I CQ U CEQ U 空载 A m 109.83-? 1.12mA 6.4V 7.1V 双出 A m 109.83-? 1.12mA 6.4V 7.1V 单出 A m 100.93-? 1.10mA 3.2V 4.0V 分析容 u A i R o R CMR K 空载 -189 15k Ω 10k Ω ∞ 双出 -93.3 15k Ω 10k Ω ∞ 单出 -46.7 15k Ω 5k Ω 184.2 分析容 u A i R o R CMR K 空载 -179.4 15k Ω 10k Ω ∞ 双出 -90.1 15k Ω 10k Ω ∞ 单出 -45.5 15k Ω 5k Ω 189.4
实验八 差分放大器
实验八 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、实验原理 差分放大电路是模拟电路基本单元电路之一，是直接耦合放大电路的最佳电路形式，具有放大差模信号、抑制共模干扰信号和零点漂移的功能。图8-1是差分放大电路的基本结构。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C 时（K 接R E ），构成典型的差分放大器。调零电位器R W 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，它对差模信号无反馈作用，因此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。 12V EE A B 图8-1 差分放大电路 当开关拨向D 时（K 接T 3），构成具有恒流源的差分放大器。它用晶体管恒流源T 3代替发射极电阻R E ，T 3的交流等效电阻r CE3远远大于R E ，可以进一步提高差分放大器对共模信号的抑制能力。 当差分放大器的电路结构对称，元件参数和特性相同时，两个三极管集电极的直流电位相同。但在实验过程中，由于三极管特性和电路参数不可能完全对称，导致差分放大电路在输入信号为零时双端输出却不为零。故需要对差分放大电路进行零点调节。 当T 1、T 2的基极分别接入幅度相等、极性相反的差模信号时，使两管发射极产生大小相等、方向相反的变化电流。当两个电流同时流过发射极电阻R E （K 拨向C ）时，其作用互相抵消，即R E 中没有差模信号电流流过。但对T 1、T 2而言，一个管子集电极电流增大，另一个管子集电极电流减小，于是两管集电极之间的输出电压就得到了被放大了的差模输出电压。 当共模信号作用于电路时，T 1、T 2的发射极电流的变化量相等，显然R E 上电流的变化量为2△I E ，由此而引起的R E 上的电压变化量△u E 的变化方向与输入共模信号的变化方向相同，使B -E 间的电压变化方向与之相反，导致基极电流变化，从而抑制了集电极电流的变化。 集成运算放大器几乎都采用差分放大器作为输入级。这种对称的电压放大器有两个输入端和两个输出端，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。若电路参数完全对称，则双端输出时的共模电压放大倍数A C =0，共模抑制比K CMR 越大，说明电路抑制共模信号的能力越强。 1. 静态工作点的估算 典型电路（K 接R E ）： E BE EE E R U V I -= （认为U B1=U B2≈0） E 2C 1C I 2 1 I I = = 恒流源电路（K 接T 3）：
差动放大器实验报告
差动放大电路的分析与综合（计算与设计）实验报告 1、实验时间 10月31日(周五)17:50-21:00 2、实验地点 实验楼902 3、实验目的 1. 熟悉差动放大器的工作原理(熟练掌握差动放大器的静态、动态分析方法) 2. 加深对差动放大器性能及特点的理解 3. 学习差动放大电路静态工作点的测量 4. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法 5. 熟悉恒流源的恒流特性 6. 通过对典型差动放大器的分析，锻炼根据实际要求独立设计基本电路的能力 7. 练习使用电路仿真软件，辅助分析设计实际应用电路 8. 培养实际工作中分析问题、解决问题的能力 4、实验仪器 数字示波器、数字万用表、模拟实验板、三极管、电容电阻若干、连接线 5、电路原理 1. 基本差动放大器 图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。 部分模拟图如下
1.直流分析数据 2.直流分析仿真数据 3.交流分析数据 4.交流分析仿真数据 具有平衡电位器的差动放大器 分析内容 BQ I CQ I CQ U CEQ U 空载 A m 100.43-? 双出 A m 100.43-? 单出 A m 100.43-? 分析内容 BQ I CQ I CQ U CEQ U 空载 A m 109.83-? 双出 A m 109.83-? 单出 A m 100.93-? 分析内容 u A i R o R CMR K 空载 -189 15k Ω 10k Ω ∞ 双出 15k Ω 10k Ω ∞ 单出 15k Ω 5k Ω 分析内容 u A i R o R CMR K 空载 15k Ω 10k Ω ∞ 双出 15k Ω 10k Ω ∞ 单出 15k Ω 5k Ω
实验五 差动放大器
南昌大学实验报告 实验五 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 二、实验原理 下图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5-1 差动放大器实验电路 1、静态工作点的估算 典型电路 Ic1=Ic2=1/2IE 恒流源电路 Ic1=Ic2=1/2Ic3 2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数 双端输出: R E ＝∞，R P 在中心位置时， P be B C i O d β)R (121r R βR △U △U A +++- == 单端输出 d i C1d1A 2 1△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 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 或 三、实验设备与器材 1、函数信号发生器 2、示波器 3、交流毫伏表 4、万用表 5、实验箱 6、差动放大器集成块 四、实验内容 1、 典型差动放大器性能测试 按图5-1连接实验电路，开关K 拨向左边构成典型差动放大器。 1) 测量静态工作点 2) 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U O ，调节调零电位器R P ，使U O ＝0。 调节要仔细，力求准确。 E C E P be B C i C1C2C12R R )2R R 2 1β)((1r R βR △U △U A A -≈++++-====d c A CMRR A () =d c A CMRR 20Log dB A
差分放大器,分放大器是什么意思
差分放大器 [英]Differential amplifier 由两个参数特性相同的晶体管用直接耦合方式构成的放大器。若两个输入端上分别输入大小相同且相位相同的信号时，输出为零，从而克服零点漂移。适于作直流放大器。 差分放大器是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器，有时简称为“差放”。差分放大器通常被用作功率放大器（简称“功放”）和发射极耦合逻辑电路(ECL, Emitter Coupled Logic) 的输入级。 差分放大器是普通的单端输入放大器的一种推广，只要将差放的一个输入端接地，即可得到单端输入的放大器。 很多系统在差分放大器的一个输入端输入输入信号，另一个输入端输入反馈信号，从而实现负反馈。常用于电机或者伺服电机控制，以及信号放大。在离散电子学中，实现差分放大器的一个常用手段是差动放大，见于多数运算放大器集成电路中的差分电路。 下图为差分放大器电路图，未显示偏置等电路。 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。 差分放大器电路图，未显示偏置等电路。 典型的差分放大器电路如图1所示。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Re。通常Re取值较大，由于分占了稳压电源较大的电压，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EE = －EC），以抵消Re上的直流压降，并为基极提供适当的偏置。 如图1所示，当输入差模信号时，T1管的ic1增加，T2管的ic2减小，增减的量相等，因此两管的电流通过Re的信号分量相等但方向相反，他们相互抵消，所以Re可视为短路，这时图1中的差分放大器就变成了没有Re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Re上的方向是相同的，在取值较大的Re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。 差模电压放大倍数 UE = 对于差模信号，由于Uid1 = －Uid2，故射极电阻Re上的电流相互抵消，其压降保持不变，即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：
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 V V V EE cc 12,12-=-+=+；负载Ω=k R L 20； 输入差模信号mV V id 20=。 二：性能指标要求 差模输入电阻Ω>k R id 10；差模电压增益15≥vd A ；共模抑制 比dB K CMR 50>。 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， ?I EQ≈(Vee-U BEQ)/2Re ?I BQ= I EQ /(1+β) ?U CEQ=U CQ-U EQ≈Vcc-I CQ Rc+U BEQ 动态分析 ?已知：R1=R4,R2=R3
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:)25(21i i O U U U +-=。 输入阻抗Ω≥Ω≥K R K R i i 5,521。 （2）设计条件 电源电压Ec=±5V ； 负载阻抗Ω=K R L 1.5 （3）测试项目 A ：输入信号V U V U i i 5.0,5.021±=±=，测试4种组合下的输出电压； B ：输入信号V KHz U V U i i 1.0,1,5.021为正弦波±=信号，测试两种输入组合情况下的输出电 压波形。 C ：输入信号V U i 01=，改变2i U 的幅度，测量该加法器的动态范围。 D ：输入信号V U i 01=，V U i 1,2为正弦波，改变正弦波的频率，从1kHz 逐渐增加，步长为 2kHz ，测量该加法器的幅频特性。 2.2 设计一个同相加法器电路，技术指标如下： （1）电路指标 运算关系：21i i O U U U +=。 （2）设计条件 电源电压Ec=±5V ； 负载阻抗Ω=K R L 1.5 （3）测试项目 A ：输入信号V U V U i i 1,121±=±=，测试4种组合下的输出电压； B ：输入信号V KHz U V U i i 1,1,121为正弦波±=信号，测试两种输入组合情况下的输出电压 波形。 （二）、差分放大器 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 设计一个基本运放差分放大器电路，技术指标如下： （1）电路指标 运算关系:)(521i i O U U U --=。 输入阻抗Ω≥Ω≥K R K R i i 5,521。 （2）设计条件
实验八_差分放大器实验报告
差分放大电路 实验报告 姓名：黄宝玲 班级：计科1403 学号：201408010320 实验摘要（关键信息） 实验目的：由于差分放大器是运算放大器的输入级，清楚差分放大电路的工作原理，有助于理解运放的工作原理和方式。通过实验弄清差分放大器的工作方式和参数指标。这些概念有：差模输入和共模输入；差模电压增益Avd和共模电压增益Avc；共模抑制比Kcmr。 实验内容与规划： 1、选用实验箱上差分放大电路；输入信号为Vs=300mV，f=3KHz正弦波。 2、发射极先接有源负载，利用调零电位器使得输出端电压Vo=0。（Vo=Vc1-Vc2） 3、在双端输入和单端输入差模信号情况下，分别测量双端输出的输入输出波形，计算各自的差模放大倍数Avd。 4、在双端输入共模信号情况下，分别测量双端输出的输入输出波形，计算双端输出共模放大倍数Avc。 5、计算共模抑制比Kcm R 。 最好作好记录表格，因为要记录的数据较多。电路中两个三极管都为9013。 实验环境（仪器用品等） 1.仪器：示波器（DPO 2012B 100MHZ 1GS/s） 直流电源（IT6302 0~30V,3Ax2CH/0~5V,3A） 台式万用表（UT805A） 模拟电路实验箱（LTE-AC-03B）。 2、所用功能区：单管、多管、负反馈放大电路。 实验原理和实验电路 1、实验原理： 差分电路是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。 概念梳理：
差模和共模是对于差动放大电路的两个输入端而言的。 A ）差模输入：差动放大电路的两管基极输入的信号幅度相等、极性相反，这样的信号称为差模信号，这样的输入称为差模输入。 差模信号Vid ：即差模输入的两个输入信号之差。 B ）共模输入：差动放大电路的两管基极输入的信号幅度相等、极性相同，这样的信号称为共模信号，这样的输入称为共模输入。 共模信号Vic ：即共模输入的两个输入信号的算数平均值。 C ）差模电压增益Avd ：指差动放大电路对差模输入信号的放大倍数。差模电压增益越大，放大电路的性能越好。 = D ）共模电压增益Avc ：指差动放大电路对共模输入信号的放大倍数。共模电压增益越小，放大电路的性能越好。 = E ）共模抑制比Kcmr ：指差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，它表明差动放大电路对共模信号的抑制能力。 =20lg| |（dB ） =| | 2、实验电路： SW1 SW-SPDT Q1 NPN Q2 NPN Q3 NPN R1 510 R2 510 R3 10k R4 10k R5 10k R6 10k R7 10k R8 5.1K R9 68K R10 36K RV1 100 R9(1) R10(2) A B C D AM FM + -
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: E3 BE EE CC 212 E3 C3R 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) P be B C i O d β)R (12 1 r R βR △V △V A +++- ===-33.71 A c 双 =0.
武汉大学差动放大电路实验报告
武汉大学计算机学院教学实验报告 课题名称：电工实验专业：计算机科学与技术2013 年12 月14 日实验名称差动放大电路实验台号实验时数3小时姓名学号年级2013班3班 一、实验目的及实验内容 （本次实验所涉及并要求掌握的知识点；实验内容；必要的原理分析） 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 实验内容 1.计算下列差动放大器的静态工作点和电压放大 倍数电路图见5.1 信号源已替代 5.1 在图5.1的基础上画出单端输入时和共模输入时的电路图 二、实验环境及实验步骤 （本次实验所使用的器件、仪器设备等的情况；具体的实验步骤） 实验环境： 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 4.TPE-A3模拟电路实验箱 3、实验步骤： 1、将电路图5.1接线 2、测量静态工作点 3、测量差模电压放大倍数 4、测量共模电压放大倍数 5、在实验台上组成单端输入的差动电路进行下列实验
三、实验过程与分析 （详细记录实验过程中发生的故障和问题，进行故障分析，说明故障排除的过程和方法。根据具体实验，记录、整理相应的数据表格、绘制曲线、波形图等） 实验内容及数据记录 1、将电路图5.1接线 2、测量静态工作点 ①调零 将放大器输入端V11、V12接地，接通直流电源，调节调零电位器R P，使V O＝0。 ②测量静态工作点：测量V1，V2，V3各极各地电压， 并填入表5.1中。 5.1 对地 电压 Vc1 Vc2 Vc3 Vb1 Vb2 Vb3 Ve1 Ve2 Ve3 测量值 6.29 6.31 -0.74 0 0 - 7.77 -0.61 -0.61 - 8.39 3)测量差模电压放大倍数 在两个输入端各自加入直流电压信号，按有5.2要求测量并记录，由测量得到的数据计算出单端和输出的电压放大倍数。接入到V11t和V12，调节Dc信号源，使其输出为0.1和-0.1. (须调节直流电压源Ui1=0.1V ,Ui2=-0.1V) 4) 测量共模电压放大倍数 将输入端b1和b2 短接，接到信号源的输入端，信号源另一端接地。DC信号先后接OUT1和OUT2 测量有关数据后填入表5.32.，由测量得到的数据计算出单端和双端输出的电压放大倍数，并进一步计算出共模抑制比。 5.2 差模输入共模输入抑制 比测量值计算值测量值计算值计算 值Uc1 Uc2 Uo双Ad1 Ad2 Ad双Uc1 Uc2 Uco双Ac1 Ac2 Ac双CMRR +0.1V 10.08 2.55 7.46 -16. 8616.8 6-33. 71 6.29 6.31 -0.02 0.00 5 0.00 5 0 186.5 -0.1V 6.29 6.31 -0.02 0.00 50.00 5 0 186.5
差动放大电路实验
差动放大电路实验报告 严宇杰141242069 匡亚明学院 1.实验目的 （1）进一步熟悉差动放大器的工作原理； （2）掌握测量差动放大器的方法。 2.实验仪器 双踪示波器、信号发生器、数字多用表、交流毫伏表。 3.预习内容 （1）差动放大器的工作原理性能。 （2）根据图3.1画出单端输入、双端输出的差动放大器电路图。 4.实验内容 实验电路如图3.1。它是具有恒流源的差动放大电路。在输入端，幅值大小相等，相位相反的信号称为差模信号；幅值大小相等，相位相同的干扰称为共模干扰。差动放大器由两个对称的基本共射放大电路组成，发射极负载是一晶体管恒流源。若电路完全对称，对于差模信号，若Q1的集电极电流增加，则Q2的集电极电流一定减少，增加与减少之和为零，Q3 和R e3等效于短路，Q1,Q2的发射极等效于无负载，差模信号被放大。对于共模信号，若 Q1的集电极电流增加，则Q2的集电极电流一定增加，两者增加的量相等，Q1、Q2的发射极等效于分别接了两倍的恒流源等效电阻，强发射极负反馈使共射放大器对共模干扰起强衰减作用，共模信号被衰减。从而使差动放大器有较强的抑制共模干扰的能力。调零电位器 R p用来调节T1,T2管的静态工作点，希望输入信号V i=0时使双端输出电压V o=0. 差动放大器常被用作前置放大器。前置放大器的信号源往往是高内阻电压源，这就要求前置放大器有高输入电阻，这样才能接受到信号。有的共模干扰也是高内阻电压源，例如在使用50Hz工频电源的地方，50Hz工频干扰源就是高内阻电压源。若放大器的输入电阻很高，放大器在接受信号的同时，也收到了共模干扰。于是人们希望只放大差模信号，不放大共模
实验三差分放大电路
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 1B 1C 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：1 1,1d ,22 1A o o i id u R R R R A === 4端输出： 11,1d ,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
差分放大器
差分放大器
单端与差动的工作方式 共模电平 单端信号的参考电位为某一固定电位(通常为地电位), 差动信号定义为两个结点电位之差, 且这两个结点的电位相对于某一固定电位大小相等,极性相反。在差动信号中, 中心电位称为“共模”(CM)电平。 差动工作比单端工作有什么优点 # 2 ?
用差分放大器消除时钟噪声 差动工作与单端工作相比, 一个重要优势在于它对环境噪声具有更强的抗干扰能力!! 对称差动时钟大信号通过寄单端工作时时钟大信号通过生电容耦合到小信号的噪声因极性相反而相互抵消 寄生电容干扰放大的小信号 V 01 V V 01-V 02 02 ,# 3 极性相反的两路受干扰小信号, 差动输出时干扰消除了! 差动工作还有什么优点?
差分放大器的优点 V X -V Y 差动输出时电 电源噪声对单端电路产生的干扰源噪声产生的干扰消除了 差动信号的优点： 1能有效抑制共模噪声 1. 能有效抑制共模噪声。 2. 增大了输出电压摆幅(是单端输出的两倍)。 3. 偏置电路更简单(差分对可以直接耦和)、输出线性度更高。 4.,# 4 4. 缺点是芯片面积和功耗略有增加, 但绝对物有所值! 如何放大一个差分信号？
简单差动电路 将两条相同的单端信号路径结合起简 来,分别处理两个差动相位信号V in1和V in2, 但当V in1和V in2存在很大的共 单 差 动模干扰或各自的直流电平设置的不好时, 随着共模电平V inCM 的变化, M 1和M 2的偏置电流会变化, 从而导对 V in1和V in2是差动相位信号致跨导和输出共模电平变化, 跨导的变化会改变小信号增益, 输出共模电平相对于理想值的偏离会降低最大允许输出摆幅, 严重时会导致, , 输入共模电平对输出的影响 输出端出现严重失真,因此,重要的是应使M 1和M 2的偏置电流受输入共模电平的影响尽可能小。# 5 如何减小输入共模电平变化的影响呢?
差分放大电路实验
差分放大电路实验 一、实验目的 1．加深对差分放大电路原理、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。 二、预习要求 1．阅读实验原理，根据实验电路参数，估算典型差分放大电路和具有恒流源的差分放大电路的静态工作点及差模电压放大倍数（取β1=β2=100）。 2．测量静态工作点时，差分放大器输入端A、B与地应如何连接？ 3．实验中怎样获得双端和单端输入差模信号？怎样获得共模信号？画出A、B端与信号源之间的连接图。怎样调整静态零点？ 4．用什麽仪表测量输出端电压U0？ 5．怎样用交流毫伏表测双端输出电压U0？ 三、实验原理与参考电路 -V EE -12V 图5-1差分放大电路 图5-1是差分放大电路的基本结构。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，构成典型的差分放大电路。调节调零电位器R p，使差分放大电路两边对称的元件参数相等，当输入信号U I=0时，双端输出电压U0=0。R E为两管共用的发射极电阻，它对差模信号无反馈作用，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。当开关拨向右边时，构成具有恒流源的差分放大电路。它用晶体管恒流源代替发射极电阻R E，可以进一步提高差分放大电路抑制共模信号的能力。 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 BE EE 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， P be B C I O d R r R R U U A )1(ββ+++= ??= 单端输出： 211d I C d A U U A = ??= 222d I C d A U U A -=??= 当输入共模信号时，若为单端输出，则有， E C E P be B C I C C C R R R R r R R U U A A 2)22 )( 1(1 21- ≈++++-= ??= =ββ 若为双端输出，在理想情况下 =??=I O C 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 C d A A = CMRR 或者 C d A A log 20CMRR = （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
差动放大器实验报告_0
差动放大器实验报告 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：202041310202日期：2020.12.28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。（1）测量静态工作点 ①调零：将放大器输入端A、B与地短接，接通直流电源，用万用表测量输出
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。V CC =12V，V EE =－12V， R L =20kΩ，U id =20Mv。 性能指标要求R id>25kΩ，A vd≥25，K CMR>60Db。 二、实验原理 图3.3.3 1、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。 静态时，两输入端不加信号，即V=O。由于电路两边电路参数、元件都是对称的，故两