差分恒流源放大电路实验
恒流源式差分放大电路multisim仿真
题目一恒流源式差分放大电路Multisim仿真在Multisim中构建恒流源式差分放点电路，如图1．1．1所示，其中三极管的β1=β2=β3 =50，r bb’1= r bb’2 =r bb’3=300Ω，调零电位器Rw的滑动端调在中点。
图1.1.1恒流源式差分放大仿真电路1.1利用Multisim的直流工作点分析功能测量电路的静态工作点，结果如下：图1.2 恒流源式差分放大电路的静态分析可得：U CQ1=U CQ2=4.29661V (对地)U BQ1=U BQ2= -15.40674 Mv (对地)则I CQ1=I CQ2=（Vcc-U CQ1）/R C1=(12-4.29661)/100 mA=0.077 mA =77μ A1.2加上正弦输入电压，由虚拟示波器可以看到U C1与u1同相。
1.3计算分析当Ui=10mV时，利用虚拟仪器表可测得U0=1.549V,Ii=154.496 nA，图1.4 恒流源式差分放大电路虚拟仪器表则A d=-U0/Ui=-1.549/10*10-3=-154.9Ri=Ui/Ii=10/154.496*103kΩ=64.73 kΩ在两个三极管的集电极之间接上一个负载电阻R L=100 kΩ，此时可测得U0=516.382mV。
前面已测得当负载电阻开路时U0’=1.549V,则R0=（U’0/U0-1）R L=（1549/516.384-1）*100 kΩ=199.97 kΩ1.4 实验结论：在三级管输出特性的恒流区，当集电极电压有一个较大的变化量ΔU CE时，集电极电流i c基本不变。
此时三级管c、e之间的等效电阻r ce=Δu CE/Δi c的值很大。
用恒流源三级管充当一个阻值很大的长尾电阻Re，既可在不用大电阻的条件下有效的抑制零漂，又适合集成电路制造供工艺代替大电阻的特点，因此，这种方法在集成运放中被广泛采用。
题目二电子灭鼠器的设计2.1设计电路：利用Protel 99SE设计一个红外线灭鼠器的电路。
差分放大电路
实验十差分放大电路一、实验目的1、掌握差动放大电路原理与主要技术指标的测试方法。
2、掌握差动放大电路与具有镜像恒流源的差分放大电路的性能差别，明确提高性能的措施。
二、预习要求1．复习差分放大器工作原理及性能分析方法。
2．阅读实验原理，熟悉试验内容及步骤。
3．估算电路图的静态工作点，设各三极管β=30，rbe=1kΩ。
三、实验原理与参考电路1、差分放大电路的特点差分放大电路时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，具有放差模信号、抑制共模干扰信号和零点漂移的功能。
图4.10.1所示电路，当开关S置于位置“1”时为典型差分放大电路；当开关S置于位置“2”时为镜像恒流源的差分放大电路。
图中三极管T3的；交流等效电阻rce3'远远大于Re，所以，恒流源差分放大电路对共模信号的抑制能力得到大大提高，故具有更高的共模抑制比KCMR。
实验电路采用5G921S型集成双差分对管。
由于制作差分对管的材料、工艺和使用环境相同、所以四只管子技术参数一直很好。
其外引线排列如图4.10.2所以。
1、8脚应接到电路的零电位上。
即使采用在同一基片上制造出阿里的差分对管也不能保证绝对的对称，因此，电路中还没有调零电位器RP1可使三极管T1、T2的集电极静态电流相等。
当放大其输入信号为零时，输出电压也为零。
R1、R2为均值电阻。
当采用平衡输入时，因 R1=R2，且两电阻中间接地，故输入信号能平均分配到T1、T2管发射结上，从而获得差模输入信号。
Re为T1、T2管发射极公共电阻，对其共模干扰信号具有很强的见交流负反馈作用，且Re越大，共模抑制比KCMR越高；Re对差模信号无负反馈作用，不影响差模放大倍数，但具有很强的直流负反馈作用，可稳定T1、T2两管的静态工作点并抑制输出端零点漂移。
电位器为Rp2为静态工作点调整电位器，调节Rp2可改变基准电流IREF，因为VBE3=VBE4、R5=R6，所以T1、T2的工作电流之和为ICQ1+ICQ2=2ICQ1=ICQ3=IREF。
带有恒流源的差分放大电路
电子信息科学与技术专业设计报告差分放大电路目录一.实验目的 (2)二．设计仪器与元器件 (2)三.设计要求 (2)四.设计思路 (2)1. 器件选择 (2)2.设置静态工作点计算元件参量 (2)3．静态工作点的调整和测量 (3)五.差模电压增益A VD的测量 (3)六．设计原理 (4)七.仿真波形 (4)八. 实验结果.................................................................................5 九. 问题讨论 (6)一． 实验目的：1．掌握差分放大器的主要特性参数及测试方法;2．学会设计有恒流源的差分放大器及电路的调试技术; 3. 掌握差分放大器的基本实验要领二． 设计仪器与元器件：低频信号发生器 EE1641B 1台数字万用表 UT2003 1台双踪示波器 COS5020或TDS210 1台 实验箱 导线若干三. 设计要求：预设一具备恒流源偏置的单端输入—双端输办差分放大器。
已知条件：+UCC=+12V ，, UEE=-12V,RL=20K ，Uid=20mv 。
机能指标要求：Rid>20k,Au≥20,KCMR>60dB。
四． 设计思路：1.按照题意要求共模抑制比较高，即电路的对称性要好，由于实验室条件有限选择 VT1，VT2 ，VT3为9013，其放大倍数均为100。
设置静态工作点计算元件参量2．差分放大器的静态工作点首要由恒流源Im 决定，故一般先设定Im 。
Im 越小，恒流源越稳定，漂移越小，放大器的输入阻抗越高，但是也不能太小，此处取值2mA 。
则 Ie1Q=Ie 2Q≈I m/2=1mA(1)由rbe=300Ω+(1+100)26Mv/IEQ=300Ω+(1+100)26/ Ie =2926Ω 要求Rid>20k, 故 R id =2(R B1+ r be )＞20k则 R B1＞(10-2.926)k Ω=7.074 k Ω取R B1= R B2=8.5 k Ω(2) 要求AVD ≥20201'≥+-=beB L VDr R R A β 即100（R c1//10）/(2.926+8.5) >20则R c1>5.3 k Ω 取R c1=10 k Ω（3）计算静态工作点V R I V V V C C CC Q C Q C 221=-==基极：()V R I V V B C Q B Q B 0./121≈==β则V V V Q E Q E 7.021-≈= （4）计算恒流源参数，则1001012127.012100202.0100202.210110023233213⨯=+-++=-===⨯==R X R x R x X mA I mA Ie mA Ic b 则为假设此管子基极的电势且故 取R 1= R 2取X=-6.3则R 1= R 2= 18 k Ω R 3=2.46 k Ω为了方便调整电路的对称性，可以在T 1、T 2两管的射极接入一阻值较小的电位器RP1。
电子技术实验报告恒流源式差动放大电路
学生实验报告系别 电子工程系课程名称 电子技术实验 班级 实验名称 恒流源式差动放大电路姓名 实验时间 2011年4月6日学号指导教师报 告 内 容一、实验目的和任务1.加深对差动放大电路的工作原理、分析方法的理解与掌握；2.学习差动放大电路的测试方法；3.了解恒流源在差动放大电路中的作用。
二、实验原理介绍图5-1为恒流源式差动放大电路。
其中，三极管3T 及电阻e R R R 、、21成恒流源电路，给差动放大电路提供直流源偏置电路。
图5-1 恒流源式差动放大电路（1） 静态工作点)(211EE CC Rb U U R R R U ++=e E R U I Re 3= 32121b b b I I I ≈≈ （2）差模电压放大倍数2)1(11'1wbe S Lud Rr R R A ββ+++-=图5-2 21,c c v v 波形图四、实验结论与心得（1）结论：① 当输出端带负载L R 时，L R 越大，差模电压放大倍数d A 越小。
② 双端输出，它的差模电压放大倍数与单管基本的放大电路相同；单端输出，它的差模电压放大倍数是单管基本电压放大倍数的一半，输入电阻都相同。
③当021==i i U U 时，由于电路完全对称，VT1、VT2的静态参数也完全相同。
④由于电路的对称性，无论是温度的变化还是电源电压的波动，都会引起两个三极管集电极电流和电压的相同变化。
因此，其中相同的变化量互相抵消，使输出电压不变，从而抑制了零点漂移。
⑤双端输入，双端输出：d A 与单管放大电路的u A 基本相同；双端输入，单端输出：d A 约为双端输出一半；单端输入，双端输出：d A 与单管放大电路的u A 基本相同；单端输入，单端输出：d A 约为双端输出时的一半。
（2）心得：通过这次实验，了解到差动放大电路的电路特点。
在结构上，它由两个完全对称的共射电路组合而成；电路采用正负双电源供电。
利用恒流源的恒流特性给三极管提供了稳定的静态偏置电流。
恒流源差分放大电路
恒流源差分放大电路1. 介绍恒流源差分放大电路是一种常见的电路设计，用于实现在输入信号变化时输出恒定电流的功能。
该电路由差分放大器和恒流源组成，其结构简单、功耗低、带宽大等特点使其在模拟电路设计中得到广泛应用。
本文将详细探讨恒流源差分放大电路的原理、设计方法以及典型应用场景。
2. 原理恒流源差分放大电路的原理基于差分放大器的工作原理和恒流源的特性。
差分放大器是一种基本的放大电路，具有良好的共模抑制能力和增益稳定性。
恒流源则能够提供稳定的电流输出，使得电路在输入信号变化时输出电流保持不变。
恒流源通常由两个P型或N型晶体管和电流源电路组成，其中晶体管的栅极作为输入端，漏极作为输出端，电流源负责提供稳定的电流。
在差分放大器中，输入信号经过差动放大器的放大作用后，分别与恒流源连接，形成两个输出电流。
这两个输出电流的差值正比于输入信号的差值，而与输入信号的绝对值无关，从而实现了恒定的输出电流。
3. 设计方法恒流源差分放大电路的设计需要考虑多个因素，包括增益、共模抑制比、带宽、电源电压等。
下面将介绍一种常用的设计方法。
3.1 选择差分放大器选择合适的差分放大器是设计恒流源差分放大电路的第一步。
常用的差分放大器包括二极管差分放大器和晶体管差分放大器。
二极管差分放大器具有简单的结构和低功耗的特点，适用于低频电路设计；晶体管差分放大器具有高增益和大带宽的特点，适用于高频电路设计。
3.2 设计恒流源恒流源的设计是恒流源差分放大电路设计的关键。
常用的恒流源包括电流镜、活性负载和电流镜负反馈等。
选择恒流源时需要考虑电流的稳定性、功耗以及制造工艺等因素。
3.3 考虑偏置电路偏置电路用于提供稳定的工作点，使得差分放大器和恒流源能够正常工作。
常用的偏置电路包括电流源、电阻分压、电容耦合等。
选择合适的偏置电路能够提高电路的工作性能。
3.4 调整电路参数根据设计需求和性能指标，对电路参数进行调整。
常用的参数包括电阻、电容、晶体管尺寸等。
带恒流源的差分放大电路
--
+
e
-
- 恒流源
+
+
-
带恒流源的差 分放大电路
D
模拟电子技术
4. 集成运算放大器 恒流源的作用:
1. 恒流源相当于阻值很大的电阻。 2. 恒流源不影响差模放大倍数。 3. 恒流源影响共模放大倍数，使共模放大倍数 减小，从而增加共模抑制比，理想的恒流源相 当于阻值为无穷的电阻，所以共模抑制比是无穷。
模拟电子技术
4. 集成运算放大器
集成运算放大器典型结构
输入
输入级
中间级 输出级
输出
1）输入级
偏置电路
具有与输出同相和反相的两个输入端，较高的
输入电阻和抑制干扰及零漂的能力。
2）偏置电路 为各级电路提供直流偏置电流，并使整个运放的
静态工作点稳定且功耗较小。
模拟电子技术
4. 集成运算放大器 差分电路 输入级 中间级
+
+-
++
--
-
恒流源
模拟电子技术
+
-
4. 集成运算放大器
+
+
1
iC
–
–
rce = uCE
晶体管恒流源构成原理：
1) 当晶体管工作在放大区时，iC 基本上与 uCE 无关，只取决于iB。 2) 当 iB 恒定，则 iC 恒定，晶体管相当于一个电流源。
模拟电子技术
4. 集成运算放大器
选择R1和R2使IBQ3+恒定-， 则IC3恒定。
输出级
+ -
-
恒流源
+
+
模拟电子技术
紫金学院-差分放大电路实验报告
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.掌握差分放大电路的电压放大倍数、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.恒流源差分放大电路抑制共模信号的能力远大于长尾差分放大电路。
5.对于长尾差分放大电路而言，增大RE的值能提高抑制共模信如图为长尾差放（J1开关拨到右边即为恒流源差放）当信号由3端口输出时，估算电路的电压放大倍数示波器观察到的1、3端口波形如图。
仿真分析差模放大倍数：长尾差放的输出电压和输入电压：恒流源差放的输出电压和输入电压：2）:如图为长尾差放（J1开关拨到右边即为恒流源差放），当信号由4端口输出时，估算电路的电压放大倍数示波器观察到的1、3端口波输入端1加上ib另一端2加上-i在Re上压降Vre=Re*(1+β)*ib+Re*(1+β)*(-ib)=0,Vb=Vbe+Vre=Vbe+0=Vbe即没有使Vbe减小，（Vb=常数）5．共模电压放大倍数总是负值吗？为什么？不是。
所谓的共模信号是指两个差动放大管ＶＴ１和VT2的基极接入幅度相同、极性相同的信号。
共模电压放大倍数就是接入的信号是电压信号的放大倍数。
共模信号对两个管子的作用是同相的，若两个电压信号均为正，将引起两个管子电流同量增加，而两个管子集电极电压将同量减少，故从两个管子集电极输出的共模电压为零。
所以，共模电压放大倍数为零。
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。
VCC =12V，VEE=－12V，R L =20kΩ，Uid=20Mv。
性能指标要求R id>25kΩ，A vd≥25，K CMR>60Db。
二、实验原理图3.3.31、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。
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模拟电路
实
验
报
告
专业：_ 物理教育 ___
年级：_ 2012级
姓名：_ 周咏梅
学号：_ 20123959 ___指导教师：_ 王宁宁 ___
差分恒流源放大电路
一、 实验目的
1.了解差分放大电路的组成和接法；
2.掌握差模电压放大倍数，共模电压放大倍数和抑制比；
3.了解并了解差模输入电压和共模输入电压；
4.了解差分放大电路常见的三种形式：基本形式，长尾式和恒流源式；
5.熟知差分放大电路的四种接法；单端输入-双端输出，单端输入-单端输出，双端输入-双端输出，双端输入-单端输出。
二、已知条件
12CC V V =,12EE V V -
=-, 20L R K =, 20id V mV =,1f kHz = 三、主要技术指标。
3id R K ≥，50VD A ≥,且电路工作稳定。
四、实验用仪器
示波器、电阻、直流电源、电流表、三极管。
五、电路设计与调试
1． 恒流源：使下面的电路向上面的差分电路输入一个恒定不变的电流，上
面的电流的变化不会引起下面电流的变化。
单端输入，双端输出电路原理与单管放大电路相同。
电路中其他参数的计算：
k
R R k r R R A r R R R A r I m v r r V R I U U m A I I I V R I U U U MA
I I m A R U U I I V
R U V V R R R U e be id d be L C d be EQ bb be BQ BQ BQ CQ BQ BQ C CQ CC CQ CQ CQ CQ E RBEQ RB EQ CQ B RB EE CC B B B RB 10212)(2134
)/()5.0//(4.5/)(26)1(501.0/96.213.126.2/)(12245.0)()/(0'121121121211133112111===+==+-==⨯++==≈==≈==-=====-=≈=⨯==+⨯+=βββ由公式得：
原理图：
波形图：
六、实验总结
1.知道了 的求法，A d,R id,R0的求法;
2.掌握了差分放大电路的组成和接法；
3.掌握差模电压放大倍数，共模电压放大倍数和抑制比；
5.了解了差分放大电路常见的三种形式：基本形式，长尾式和恒流源式；。