实验四-差分放大器

实验四-差分放大器

实验四差分放大器

实验目的:

1.掌握差分放大器偏置电路的分析和设计方法;

2.掌握差分放大器差模增益和共模增益特性,熟悉共模抑制概念;

3.掌握差分放大器差模传输特性。

实验内容:

一、实验预习

根据图4-1所示电路,计算该电路的性能参数。已知晶体管的导通电压V BE(on)=0.55, β=500,|V A|=150 V,试求该电路中晶体管的静态电流I CQ,节点1和2的直流电压V1、V2,晶体管跨导g m,差模输入阻抗R id,差模电压增益A v d,共模电压增益A v c和共模抑制比K CMR,请写出详细的计算过程,并完成表4-1。

图4-1. 差分放大器实验电路

表4-1: I

CQ

(mA ) V 1(V ) V 2(V ) g m

(mS )

R id

(k Ω)

A v d A v c K CMR

二、仿真实验

1. 在Multisim 中设计差分放大器,电路结构和参数如图4-1所示,进行直流工作点分析(

DC 分析),得到电路的工作点电流和电压,完成表4-2,并与计算结果对照。 表4-2:

I

CQ

(mA ) V 1(V ) V 2(V ) V 3(V ) V 5(V ) V 6(V )

仿真设置:Simulate → Analyses → DC Operating Point ,设置需要输出的电压或者电

流。

2. 在图4-1所示电路中,固定输入信号频率为10kHz,输入不同信号幅度时,测量电路的差模增益。采用Agilent示波器(Agilent Oscilloscope)观察输出波形,测量输出电压的峰峰值(peak-peak),通过“差模输出电压峰峰值/差模输入电压峰峰值”计算差模增益A v d,用频谱仪器观测节点1的基波功率和谐波功率,并完成表4-3。

表4-3:

1 10 20

输入

信号

单端

幅度

(mV)

A v d

基波

功率

P1

(dBm)

二次

谐波

功率

P2

(dBm)

三次

谐波

功率

P3

(dBm)

仿真设置:Simulate →Run,也可以直接在Multisim控制界面上选择运行。在示波器中观察差模输出电压可以采用数学运算方式显示,即用1通道信号减2通道信号,设置见图4-2。显示设置按钮可以设置数学运算模式下的示波器显示参数,见图4-3,采用图中所示显示调节按钮可以分别调节Scale和Offset。

图4-2. 采用示波器测量差模电压

图4-3. 数学运算模式下的显示调节

思考:○1输入幅度1mV时,表4-3中的数据

A v d和计算结果一致吗?若有差异,请

解释差异主要来自什么方面?

○2表4-3中的A v d在不同输入信号幅度的时候一样吗?若不一样,请解释原因?

3. 在图4-1所示电路中,将输入信号V2的信号幅度设置为10mV(Vpk,单端信号幅度),频率为10kHz,输入信号V3的信号幅度设置为0,仿真并测量输出信号幅度。若输出信号V1和V2的幅度不一致,请解释原因,并写出详细的计算和分析过程,计算过程可以直接采用表4-1中的性能参数。

仿真设置:Simulate →Run,也可以直接在Multisim控制界面上选择运行,通过Agilent 示波器测量输出波形幅度。

4. 在图4-1所示电路中,将输入信号V2和V3设置成共模输入信号——信号频率10kHz,信号幅度10mV,相位都为0°,仿真并测量输出信号的幅度,计算电路的共模增益,并与计算结果对照。

思考:若需要在保证差模增益不变的前提下提高电路的共模抑制能力,即降低共模增益,可以采取什么措施?请给出电路图,并通过仿真得到电路的共模增益和差模增益。

仿真设置:Simulate →Run,也可以直接在Multisim控制界面上选择运行,通过Agilent

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。

负反馈电路实验报告

负反馈放大器 一.实验目的 加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项指标的影响。 二.实验原理 负反馈在电子电路中的作用:改善放大器的动态指标,如稳定放大倍数,改变输入输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带,但同时也会使放大器的放大倍数降低。 负反馈的几种状态:电压串联,电压并联,电流串联,电流并联。 本实验以电压串联为例,分析负反馈对放大器指标的影响。 1.下图为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器电路,在电路中通过Rr把输出电压Uo引回到输入端,家在晶体管T1的发射极上,在发射极电阻Rf1上形成反馈电压Uf。主要性能指标如下: (1)闭环电压放大倍数Ar=Av/1+AvFv ,Av为开环放大倍数。

图1为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器 (2)反馈系数Fv=RF1/Rf+RF1 (3)输入电阻R1f=(1+AvFv)Rf Rf 为基本放大器的输入电阻 (4)输出电阻Rof=Ro/(1+AvoFv) Ro 为基本放大器的输出电阻Avo为基本放大器Rl=∞时的电压放大倍数。2.本实验还需测量放大器的动态参数,即去掉图1的反馈作用,得到基本放大器电路如下图2 图2基本放大器 三.实验设备与器件 模拟实验箱,函数信号发生器,双踪示波器,交流伏安表,数字万用表。 四.实验内容 1.静态工作点的测量 条件:Ucc=12V,Ui=0V用直流电压表测第一级,第二级的静态工作点。

Us(V) UE(V) Uc(V) Ic(mA) 第一 级 2.81 2.14 7.33 2.00 第二 级 2.72 2.05 7.35 2.00 表3—1 2.测量基本放大器的各项性能指标 实验将图2改接,即把Rf断开后风别并在RF1和RL 上。 测量中频电压放大倍数Av,输入输出电阻Ri和Ro。(1)条件;f=1KH,Us=5mV的正弦信号,用示波器监视输出波形,在输出波形不失真的情况下用交流毫伏表测量Us,Ui,UL计入3—2表 基本放大器Us(mV) Ui(m V) UL(V ) Uo(V) Av Rf(K Ω) Ro(K Ω) 5.0 0.5 0.25 0.48 500 1.11 2.208 负反馈放大器Us(mV) Ui(m V) UL(V ) Uo(V) Avf Rif(K Ω) Rof(K Ω) 5.0 2.3 0.14 0.20 87 8.52 1.028 表3—2 (2)保持Us不变,,断开负载电阻RL,测量空载时的输出电压Uo计入3—2表

3 简单差动放大器的仿真实验

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

西安交通大学国家集成电路人才培养基地 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。 图2.1 简单差动放大器电路图 第1页,共14页

简单差动放大器实验 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。 图3.1 M0、M1、M2管的参数设置 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。 图3.2 M3、M4管参数设置 第2页,共14页

西安交通大学国家集成电路人才培养基地 第3页,共14页 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 4.1 DC 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: 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_spe.lib ,在Section(opt.)中填入tt ,点Add ,再点ok 退出。 图4.1 Simulation 窗口 图4.2 添加Model Library

实验四 负反馈放大电路的研究

实验四负反馈放大电路的研究 一.实验目的 1.掌握负反馈放大电路动态性能的测量方法;2.理解不同组态负反馈对放大电路性能的影响; 二.实验设备与器件 1.函数信号发生器;2.交流毫伏表;3.直流稳压电源;4.万用表5.双踪示波器;6.元器件:9013×2,电阻、电容若干 三.基本知识 为改善放大电路的性能,常在放大电路中加入负反馈。根据负反馈放大电路输出端取样方式和输入端比较方式的不同,可分为四种组态:电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。本实验以电压串联负反馈为例,研究负反馈对放大电路性能的影响。 (1)电压串联负反馈降低了放大电路的电压增益 若原放大电路的增益为A &,反馈放大电路的电压增益为vf A &,反馈系数为F &,则有:F A A A vf &&&&+=1F A &&+1为衡量反馈程度的重要指标,称为反馈深度。对于负反馈,11>+F A &&,故引入负反馈会使放大电路的增益下降。 (2)负反馈提高了放大电路增益的稳定性 环境温度的变化,电源电压的波动,负载以及晶体管参数的变化等因素,都会使放大电路的增益发生变化。引入负反馈可以使这种变化相对减小,提高了增益的稳定性。 为表示增益的稳定程度,常用有、无反馈两种情况下增益相对变化之比来衡量。由于增益的稳 定性是用它的绝对值的变化来表示的,在不考虑相位关系时,可以用正实数A 和F 分别表示增益A &和反馈系数F &的绝对值,因此反馈放大电路的增益可表示为:AF A A vf += 1对上式进行微分,得: ) 1(AF A A dA dA f f +=, AF A A A A f f +?=∴11??对于负反馈,1+AF >1,所以负反馈可以使增益的相对变化减小为无反馈时的AF +11 ,提高了增益的稳定性,且反馈深度越大,增益稳定性就越好。 (3)负反馈扩展了放大电路的通频带 引入负反馈,放大电路的上限截至频率增大,而下限截至频率下降,所以通频带f BW 比开环时增大,且增大的程度与反馈深度有关。 H H Hf f f AF f >+=)1(;L L Lf f AF f f >+= 1;L H f f BW ?=;Lf Hf f f f BW ?=所以,BW BW f >

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

负反馈放大器

电工电子实验报告 学生姓名: 学生学号: 系别班级: 报告性质: 课程名称:电工电子实验实验项目:负反馈放大器实验地点: 实验日期: 成绩评定: 教师签名:

实验四 负反馈放大器 一、实验目的 加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。 二、实验原理 负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用,虽然它使放大器的放大倍数降低,但能在多方面改善放大器的动态指标,如稳定放大倍数,改变输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带等。因此,几乎所有的实用放大器都带有负反馈。 负反馈放大器有四种组态,即电压串联,电压并联,电流串联,电流并联。本实验以电压串联负反馈为例,分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。 1、图4-1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过R f 把输出电压u o 引回到输入端,加在晶体管T 1的发射极上,在发射极电阻R F1上形成反馈电压u f 。根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。 主要性能指标如下 1) 闭环电压放大倍数 V V V Vf F A 1A A += 其中 A V =U O /U i — 基本放大器(无反馈)的电压放大倍数,即开环电压放大 倍数。

图4-1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器 2) 反馈系数 F1 f F1 V R R R F += 3) 输入电阻 R if =(1+A V F V )R i R i — 基本放大器的输入电阻 4) 输出电阻 V VO O Of F A 1R R += R O — 基本放大器的输出电阻 A VO — 基本放大器R L =∞时的电压放大倍数 1) 在画基本放大器的输入回路时,因为是电压负反馈,所以可将负反馈放大器的输出端交流短路,即令u O =0,此时 R f 相当于并联在R F1上。 2) 在画基本放大器的输出回路时,由于输入端是串联负反馈,因此需将反馈放大器的输入端(T 1 管的射极)开路,此时(R f +R F1)相当于并接在输出端。可近似认为R f 并接在输出端.

差动放大器

实验四 差动式直流放大器 一、 实验目的 1. 了解差动放大器的性能特点和调试方法. 2. 学会测量差动放大器的放大倍数和共模抑制比. 二、实验仪器 直流稳压电源(双路), GDM —8045数字万用表, 模拟电路实验箱 三、实验原理 差动式直流放大器(简称差放)的原理图如图,1T 、2T 的性能相同,21C C R R =,21R R =,21S S R R =,发射极共用一只电阻e R .由图可见,它由两个共发射极放 大器联体而成,与单管放大器比较,有以下三点不同: 1. 输入信号i U 对地对称,叫差模信号,1T 、2T 两管基极得到的信号是大小相等、方向相反的信号.在无线电技术中称这种输入形式为“平衡输入”或“对称输入”. 2. 输出信号o U 在两管的集电极上取出,对地也是对称的,所以也叫“平衡输出”“对称输出”,也叫“双端输出”. 3. 两晶体管共用一只发射极电阻e R 由于这三点不同,使差放具有了零点漂移小,能够放大频率低至直流的信号的特点.它广泛用于测量技术中,在集成电路中应用更普遍. 当输入差模信号i U 时,1T 的集电极电位下降1C U '?,2T 的集电极电位上升2C U '?,而且因电路对称,='?1C U 2C U '?,输出电压21C C O U U U '?+'?=?.差放双端输出时的差模放大倍数dd A 为:

21212222d d i C i C i o dd A A U U U U U U A =='?='?=?= , 21d d A A ,是单端输出时的差模电压放大倍数. 当1T 、2T 的基极上加大小相等,相位相同的共模信号i U 时,两管集电极电位同 时上升或下降1C U ''?和2C U ''?且1C U ''?=2C U ''?,此时若采用单端输出,则O U ?=1C U ''?=2C U ''?,差放单端输出时的共模电压放大倍数i C CS U U A 11''?=,i C CS U U A 22''?= ,它们均大于0;若采用双端输出,则共模电压放大倍数021=''?-''?=?= i C C i O cd U U U U U A ,差放的这一特点,就是它能消除“零点漂移”的原理.因为象温度变化、外界干扰那样的信号,都是同时同相等量的加在差放的两只晶体管上的,相当于共模信号. 在实际应用中,电路不可能完全对称,所以cd A 也不可能完全为0.另外,差放也经常采用单端输出的方式,即使电路完全对称,1CS A 、2CS A 也不可能等于0,所以在两管发射极上接公用电阻e R .该电阻对差模信号不起作用,但对共模信号有负反馈作用,使1CS A 、2CS A 下降,从而起到抑制漂移的作用.显然,e R 越大,这种抑制作用越大,在数量上,e C e C CS CS R R R R A A 222121-=- ==,但e R 也不能太大. 四、实验内容 实验电路如图所示,检查实验电路板,接好+12v 和-12v 电源,将①接①’,②接②’,开始实验。 1. 典型差动放大器性能测试 开关K 拨向1,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

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4 负反馈放大器

实验四 负反馈放大器 班级: 姓名: 图4-1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路,在电路中通过R f 把输出电压u o 引回到输入端,加在晶体管T 1的发射极上,在发射极电阻R F1上形成反馈电压u f 。根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。 图4-1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器 主要性能指标如下: 1) 闭环电压放大倍数 V V V Vf F A 1A A += 2) 反馈系数 F1 f F1 V R R R F += 3) 输入电阻 R if =(1+A V F V )R i R i — 基本放大器的输入电阻 4) 输出电阻 V VO O Of F A 1R R += 图4-2 基本放大器

1、测量静态工作点 按图4-1连接实验电路,取U CC=+12V,U i=0,用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点,记入表4-1。 表4-1 U B(V)U E(V)U C(V)I C(mA) 第一级 第二级 2、测试基本放大器的各项性能指标 将实验电路按图4-2改接,即把R f断开后分别并在R F1和R L上,其它连线不动。 1) 测量中频电压放大倍数A V,输入电阻R i和输出电阻R O。 ①以f=1KHZ,U S约5mV正弦信号输入放大器,用示波器监视输出波形u O,在u O不失真的情况下,用交流毫伏表测量U S、U i、U L,记入表4-2。 表4-2 基本放大器 U S (mv) U i (mv) U L (V) U O (V) A V R i (KΩ) R O (KΩ) 负反馈放大器 U S (mv) U i (mv) U L (V) U O (V) A Vf R if (KΩ) R Of (KΩ) ②保持U S不变,断开负载电阻R L(注意,R f不要断开),测量空载时的输出电压U O,记入表4-2。 2) 测量通频带 接上R L,保持1)中的U S不变,然后增加和减小输入信号的频率,找出上、下限频率f h和 f l,记入表4-3。 3、测试负反馈放大器的各项性能指标 将实验电路恢复为图4-1的负反馈放大电路。适当加大U S(约10mV),在输出波形不失真的条件下,测量负反馈放大器的A Vf、R if和R Of,记入表4-2;测量f hf和f Lf,记入表4-3。 表4-3 基本放大器 f L(KHz) f H(KHz) △f(KHz) 负反馈放大器 f Lf(KHz) f Hf(KHz) △f f(KHz) *4、观察负反馈对非线性失真的改善 1)实验电路改接成基本放大器形式,在输入端加入f=1KHz 的正弦信号,输出端接示波器,逐渐增大输入信号的幅度,使输出波形开始出现失真,记下此时的波形和输出电压的幅度。 2)再将实验电路改接成负反馈放大器形式,增大输入信号幅度,使输出电压幅度的大小与1)相同,比较有负反馈时,输出波形的变化。

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.

最新实验四负反馈放大器(1)

实验四负反馈放大器 (1)

实验二晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i后,在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。 图2-1 共射极单管放大器实验电路

在图2-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1B1 B U R R R U +≈ U CE =U CC -I C (R C +R E ) 电压放大倍数 be L C V r R R βA // -= 输入电阻 R i =R B1 // R B2 // r be 输出电阻 R O ≈R C 由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 C E BE B E I R U U I ≈-≈

实验六 差动放大器

实验六差动放大器 学院:信息科学与技术学院专业:电子信息工程 姓名:刘晓旭 学号:2011117147

一.实验目的 1.熟悉差动放大器的工作原理。 2.掌握差动放大器的静态测试方法。 3.掌握差动放大电路的动态参数测量方法。 二.实验仪器 1.双踪示波器2.数字万用表3.直流稳压电源4.交流信号源 三.预习要求 1.分析实验电路图5-6-1 的结构特点及工作原理。 2.计算实验电路的静态工作点(设r be=300Ω,β=100)及差模电压放大倍数。3.拟制差放电路静态值及动态值的测试方案及数据记录表格。 四.实验原理及测试原理 差动放大器是由参数完全对称的两个单级放大器组成。有两个输入端和两个输 出端,所以在使用时,有四种组态可供选择,分别为,双端输入双端输出、双入 单出、单入单出、单入双出。差动放大器在电路对称程度比较高的情况下能够 很好地抑制零点漂移。图 5-6-1 所示电路为实验测试电路,电位器 R P 用来 调整电路的对称程度,但会影响电路对有用信号的放大能力。 1.差模电压放大倍数A ud

差模信号指大小相等,相位相反的两个信号。在本实验图中,u id 加在输入端 1,2 之间, 由于电路的对称性,左部分电路和右部分电路接受的输入信号分别为 u i1d 和 u i2d ,应为 u id /2, 且相位相反。双端空载输出时,对应的差模电压放大倍数为: ud A 其中: r 单端空载输出时,差模电压放大倍数为双端输出放大倍数的 1/2。 2.共模电压放大倍数 A uc 共模信号指大小相等,相位相同的两信号。将共模输入信号 u ic 同时加至差动放大器 的两个输入端 1、2,在双端输出时,对应的共模电压放大倍数 Auc=Uoc/Uic 理想对称情况下,A uc (双出)=0;单端输出时,对应的共模电压放大倍数由于两管射极等效 动态电阻非常大,形成很强的负反馈,所以也近似为零。 差动放大器工作时,不可能理想对称,所以在输入共模信号时,总有很小的共模输出信 号存在,此信号可以通过测量得到,通过计算得到电路的共模电压放大倍数 A uc 。 3.共模抑制比 K CMRR 共模抑制比定义为电路的差模放大倍 数与共模放大倍数的比值, 即 K CMRR =A ud / A uc 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,值越大表明差放 电路的性能越好。实际使用时,也用分贝值来表示。 五.实验内容及步骤 1.按图 5-6-1 电路接线。 2.测量静态工作点 将输入端 1,2 短路并接地,接通直流电源+12V ,调节调零电位器 R P ,测量 U C1、U C2 之间 的电压 U O ,尽量使双端输出电压 U O =0 或接近 0,表明电路基 对称。然后测量差放电路中 T 1、T 2 和 T 3 的静态值,主要有基极电位和集电极电位值,并和理论计算值进行比较。 3.测量差模电压放大倍数

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

模电实验报告 七 负反馈放大电路

模电实验报告 实验七 负反馈放大电路 姓名: 学号: 班级: 院系: 指导老师: 2016年

目录 实验目的: (2) 实验器件与仪器: (2) 实验原理: (2) 实验内容: (4) 实验总结: (5) 实验:负反馈放大电路 实验目的: 1.进一步了解负反馈放大器性能的影响。 2.进一步掌握放大器性能指标的测量方法。 实验器件与仪器: 1. 实验原理: 放大器中采用负反馈,在降低放大倍数的同时,可以使放大器的某些性能大大改善。所谓负反馈,就是以某种方式从输出端取出信号,再以一定方式加到输入回路中。若所加入的信号极性与原输入信号极

性相反,则是负反馈。 根据取出信号极性与加入到输入回路的方式不同,反馈可分为四类:串联电压反馈、串联电流反馈、并联电压反馈与并联电流反馈。如图3-1所示。 从网络方框图来看,反馈的这四种分类使得基本放大网络与反馈网络的联接在输入、输出端互不相同。 从实际电路来看,反馈信号若直接加到输入端,是并联反馈,否则是串联反馈,反馈信号若直接取自输出电压,是电压反馈,否则是电流反馈。 1.负反馈时输入、输出阻抗的影响 负反馈对输入、输出阻抗的影响比较复杂,不同的反馈形式,对阻抗的影响也不一样,一般而言,凡是并联负反馈,其输入阻抗降低;凡是串联负反馈,其输入阻抗升高;设主网络的输入电阻为R i ,则串联负反馈的输入电阻为 R if =(1+FA V )R i 设主网络的输入电阻为R o ,电压负反馈放大器的输出电阻为 R of = F A R V O +1 可见,电压串联负反馈放大器的输入电阻增大(1+A V F )倍,而输出电阻则下降到1/(1+A V F )倍。 2.负反馈放大倍数和稳定度 负反馈使放大器的净输入信号有所减小,因而使放大器增益下降,但却改善了放大性能,提高了它的稳定性。 反馈放大倍数为 A vf = F A A V V +1(A v 为开环放大倍数) 反馈放大倍数稳定度与无反馈放大器放大倍数稳定度有如下关系: Vf Vf A A ?= V V A A ?? F A V +11 式中?A V f/A V f 称负反馈放大器放大倍数的稳定度。V V A A /?称无反

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

模电实验五 差动放大器

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 图5-1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5-1 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 E BE EE E R U U I -≈ (认为U B1=U B2≈0) E C2C1I 2 1 I I == 恒流源电路 E3 BE EE CC 2 12 E3C3R U )U (U R R R I I -++≈ ≈ C3C1C1I 2 1 I 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, P be B C i O d β)R (121r R βR △U △U A +++- == 单端输出 d i C1d1A 21 △U △U A == d i C2d2A 2 1 △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 C1C2C12R R )2R R 2 1β)((1r R βR △U △U A A -≈++++-===

实验四 负反馈放大电路(有数据)

实验四 负反馈放大电路 一、实验目的 1.研究负反馈对放大电路性能的影响。 2.掌握负反馈放大电路性能的测试方法。 二、实验仪器 1.双踪示波器。 2.音频信号发生器。 3.数字万用表。 三、实验电路原理 电路原理如图4-1所示。反馈网络由ef f f R C R 、、构成,在放大电路引入了典雅串联 负反馈,反馈信号是 f U 。在该实验中已经测量了基本放大电路的有关性能参数,观察负 反馈对放大电路性能的影响,验证有关的电路理论。 图4-1中,反馈系数为: f ef ef f uu R R R U U F +≈ = (4-1) 反馈放大电路的电压放大倍数uuf A 、输入电阻 if R 、输出电阻 of R 、下限频率 Lf f 、上限频 率 Hf f 与基本放大电路的有关参数的关系分别如下: uu uu uu uuf A F A A += 1 (4-2) 图 4.1

i uu uu if R A F R )1(+= (4-3) uu uu of A F R R += 10 (4-4) uu uu L Lf A F f f += 1 (4-5) H uu uu Hf f A F f )1(+= (4-6) 反馈深度为: uu uu A F +1,对负反馈来说, uu uu A F +1>1 其中, H L uu f f R R A 、、、、0i 分别为基本共射放大电路的电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻、下限频率、上限频率。可见,电压串联负反馈使得放大电路的电压放大倍数的绝对值减小,输入电阻增大,输出电阻减小;负反馈还对放大电路的频率特性产生影响,使得电路的下限频率降低、上限频率升高,起到扩大通频带,改善频响特性的作用。 此外,电压串联负反馈还能提高放大电路的电压放大倍数的稳定性,减小非线性失真。这些都是可以通过试验来验证。 基本放大电路的电压放大倍数的性对变化量与负反馈放大电路的电压放大倍数的电压放大倍数的相对量的关系表示如下: uu uu uu uuf uuf A dA A F A dA ?+= uu 11 (4-7) 四、实验内容及结果分析 1.负反馈放大电路开环和闭环放大倍数的测试 (1) 开环电路 ①按图接线,R F 先不接入。 ②输入端接入V i =lmV f=lKHz 的正弦波(注意:输入lmV 信号采用输入端衰减法见实验一)。调整接线和参数使输出不失真且无振荡(参考实验二方法)。 ③按表4.1要求进行测量并填表。 ④根据实测值计算开环放大倍数。 表4.1

实验三 差动放大器

肇 庆 学 院 学院 课实验报告 年级 班 组 实验日期 姓名 老师评定 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 实验题目 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、实验原理与内容: 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3-1 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 E BE EE E R U U I -≈ (认为U B1=U B2≈0)

E C2C1I 2 1 I I == 恒流源电路 E3 BE EE CC 2 1 2 E3C3R U )U (U R R R I I -++≈≈ C3C1C1I 2 1 I 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,P be B C i O d β)R (12 1r R βR △U △U A +++- == 单端输出 d i C1d1A 21 △U △U A == d i C2d2A 2 1 △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 i O C == 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 c d A A CMRR = 或()dB A A 20Log 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。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 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,要求把 T 1、T 2管特性参数一致, (或9011×3) 电阻器、电容器若干。 E C E P be B C i C1C2 C12R R )2R R 2 1β)((1r R βR △U △U A A -≈++++-===

实验四差动放大器

实验四差动放大器 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 图6-1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6-1 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 E BE EE E R U U I -≈ (认为U B1=U B2≈0) E C2C1I 2 1 I I == 恒流源电路 E3 BE EE CC 2 1 2 E3C3R U )U (U R R R I I -++≈≈ C3C1C1I 2 1 I 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, P be B C i O d β)R (12 1r R βR △U △U A +++- == 单端输出 d i C1d1A 21 △U △U A == d i C2d2A 2 1 △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 i O C == 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 E C E P be B C i C1C2C12R R )2R R 2 1β)((1r R βR △U △U A A -≈++++-===

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