实验五 差动放大电路
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。
实验五 心音测量
实验五心音测量一．实验目的1．学会人体心音波的测量方法。
2．观察心音与脉搏波及心电波的区别及相互关系。
3．观察运动对心音的影响。
二．实验原理1．传感器：是由无源的精密心音换能器组成，通过按或绑在胸前可测量心音。
2．电路原理：心音信号通过R61和R62经U6输入到的差动放大电路进行放大，RP61调节放大倍数（顺时针大），再经过U8在AI3端输出一个变化的电压/频率心音波形。
三．实验步骤1．接线：将传感器通过JP0（传感器输入）连接至差动放大电路，将AI3和GND 连接至USB6008的接口AI3和GND处。
2．心音传感器的安放：放在左胸上（最好紧贴皮肤），慢慢移动寻找最佳点。
最佳情况可以看到周期性、一定幅度的波群。
3．通过调节电位器RP61来改变差动放大倍数（顺时针大），在U7输出端得到的放大信号。
4．最终结果是：在U8的输出端得到一个放大后的信号，该信号特点是：当心音增大时，该信号曲线显示增大的信息，同时频率也变化；当心音减小时，该信号曲线幅度也响应减小。
四．实验内容1．测量心音波的变化情况，同时计算心音频率。
2．与心电及脉搏一起显示计算，观察各个波型的特点及相互关系。
五．实验图像（图片1）图片1是心电图，心电图就是平面心电向量环在各导联轴上的投影（即空间向量环的第二次投影）。
额面向量环投影在六轴系统各导联轴上，形成肢体导联心电图，横面向量环投影在胸导联的各导联轴上就是导联的心电图。
图片中3次心跳用时2s，所以，可以算得到每次心跳的时间为0.667s。
心率为90次/分。
（图片2）（图片3）图片2是第一心音图，发生在心脏收缩期开始，持续时间较长，比较有规律。
产生的原因包括心室肌的收缩，房室瓣突然关闭以及随后射血入主动脉等引起的振动。
第一心音的最佳听诊部位在锁骨中线第五肋间隙或在胸骨右缘。
图片3是第二心音图，心音是在心动周期中，由于心肌收缩和舒张，瓣膜启闭，血流冲击心室壁和大动脉等因素引起的机械振动。
实验五 集成运算放大器的基本运算电路(2)
实验五 集成运算放大器的基本运算电路一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2、正确理解运算电路中各组件参数之间的关系和“虚短”、“虚断”、“虚地”的概念。
二、设计要求1、设计反相比例运算电路，要求|A uf |=10，R i ≥10K Ω，确定外接电阻组件的值。
2、设计同相比例运算电路，要求|A uf |=11，确定外接电阻组件值。
3、设计加法运算电路，满足U 0=-（10U i1+5U i2）的运算关系。
4、设计差动放大电路（减法器），要求差模增益为10，R i >40K Ω。
5、应用Multisim8进行仿真，然后在实验设备上实现。
三、实验原理1、理想运算放大器特性集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的元器件组成负反馈电路时，可以实现比例、加法、减法、积分、微分等模拟运算电路。
理想运放，是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益 A ud =∞ 输入阻抗 r i =∞ 输出阻抗 r o =0 带宽f BW =∞失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性： (1)输出电压U O 与输入电压之间满足关系式U O ＝A ud （U +－U －）由于A ud =∞，而U O 为有限值，因此，U +－U －≈0。
即U +≈U －，称为“虚短”。
(2)由于r i =∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB ＝0，称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
2、基本运算电路 (1)反相比例运算电路电路如图2.5.1所示。
对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R 2＝R 1//R F 。
图2.5.1反相比例运算电路图2.5.2反相加法运算电路(2) 反相加法电路i 1F O U R R U -=电路如图2.5.2所示，输出电压与输入电压之间的关系为)U R RU R R (U i22F i11F O +-=R 3＝R 1//R 2//R F (3)同相比例运算电路图2.5.3(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为i 1FO )U R R (1U +=R 2＝R 1//R F 当R 1→∞时，U O ＝U i ，即得到如图2.5.3(b)所示的电压跟随器。
模电实验报告
实验一单级放大电路一、实验目的1.熟悉电予元器问模拟电路实验箱的使用2、学会测量和调整放大电路静态玉作点的方法，观察放大电路的非线性失真3、学习测定放大电路的电压放大倍数。
4、掌握放大电路的输入阻抗、输出阻抗的测试方法。
5、学习基本交直流仪器仪表的使用方法二、实验仪器1、示波器2、信号发生器3、万用表三、预习要求1、学习三极管及单级放大电路的工作原理，明确实验目的。
2、学习放大电路动态反静态工作参数测量方法四、实验内容及步骤1.连接线路按图连好线路2.调整静态工作点将函数信号发生器的输出通过输出电缆线接至Us两端，调整函数倍号发生器输出的正弦被信号使fc=lkHz, Ui=10mV . (Ui是放大电路输入信号ui的有效值，用毫伏表测量ui可得）。
将示波器Y轴输入电缆线连接至放大电路输出端。
然后调整基极电阻Rpl，在示波器上观察uo的波形，将uo调整到最大不失真输出。
注意观察静态工作点的变化对输出波形的影响过程，观察何时出现饱和失真、截止失真，若出现双向失真应减小Ui，直至不出现失真。
调好工作点后Rp1电位器不能再动。
用万用表测量静态工作点记录数据于表1-1 （测量Uce和lc时，应使用万用表的直流电压档和直流电流档）。
表11用万用表测量静态工作点3.测量放大电路的电压放大倍数调节函数信号发生器输出为f=lkHz, Ui=10mV的正弦信号，用示波器观察放大器的输出波形。
若波形不失真，用晶体管毫伏表测量放大器空载时的输出电压及负载时的输出电压Uo的实测值；调Ui=20mV，重复上述步骤，验证放大倍数的线性关系，填入数据记录表1-2中（测量输入电压、输出电压时，用晶体管毫伏表测量）。
表1-2数据记录表1(I) 输入阻抗的测量：用万用表的欧姆档测量信号源与放大器之间的电阻1R1,用晶体毫伏表测量信号窑南端电压Us以及放大器输入电压Ui，可求得放大电路的输入阻抗。
(Ui * 1R1)/(Us-Ui)(2) 输出阻扰的测量：在放大器输出信号不失真的情况下，断开RL，用晶体管毫伏表测量输出电压Uo1；接上RL，测得Uo2，可求得放大电路的输出阻抗。
差动放大电路
实验五差动放大电路一、实验目的（1）进一步掌握小信号传递函数分析方法求解放大电路的动态指标。
（2）进一步掌握DC扫描分析方法分析放大电路的电压传输特性。
（3）加深对差动放大器的性能及特点的理解。
（4）学会自主设计一种满足一定性能指标的差动放大电路。
二、实验内容1.画出电路图2.设置三极管的β=100。
3.分析差模电压增益。
（1）单端电压增益Uo1/Ui曲线。
由图可见，在中频区，单端输出电压增益Uo1/Ui=18.8568. （2）单端电压增益Uo2/Ui曲线。
由图可见，在中频区，单端输出电压增益Uo2/Ui=18.8495.（3）双端输出时的电压增益（Uo1-Uo2）/Ui曲线为：由图可见，双端输出时电压增益Uo12/Ui=37.7059.经分析，在误差允许的范围内，双端输出的电压增益=单端输出输出的电压增益之和。
4．Ui与Uo的相位关系（1）Uo1与Ui波形如下:由图可见，Uo1与Ui反相。
（2）Uo2与Ui波形如下:由图可见，Uo2与Ui同相。
（3）U o1-Uo2与Ui波形如下：由图可见，Uo1-Uo2与Ui同相。
4.电压传输特性曲线（1）U o1电压传输特性曲线：（2）U o2电压传输特性曲线：（3）U o1-Uo2电压传输特性曲线：5.共模输入分析（1）将电路变换为共模输入：（2）单端电压增益Uo1/Ui:由图可见Uo1/Ui=7.0348m或者利用函数：得到结果:（3）单端电压增益Uo2/Ui:可知Uo2/Ui=-7.03482.（4）双端输出电压增益：由图可见，(Uo1-Uo2 )/Ui=-1.00660.结合前面可知共模抑制比K=Aud/Auc=37.7059/1.00660=37.7.6.设计电路计算Ic电流：Ic=0.507mA,可见静态工作点符合要求。
计算差模电压增益：可见满足条件。
TPE-A5Ⅲ实验指导书
TPE-A5Ⅲ实验指导书清华大学科教仪器厂前言实验是学习电子技术的一个重要环节。
对巩固和加深课堂教学内容，高学生实际工作技能，培养科学作风，为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。
为适应电子科学技术的迅猛发展和教学改革不断深入的需要，我们在教学实践的基础上，运用多年从事教学仪器产品研制生产的经验，研制生产了TPE—A系列模拟电路实验箱，并编写了这本相应的实验指导书。
本书以《高等工业学校电子技术基础课程教学基本要求》(1993年6月修订，报国家教委审批稿)中确定的教学实验要求为基础，包括了，《模拟电子技术基础》课程全部实验内容。
不同层次不同需要的学校可根据本专业教学要求选择．实验内容的安排遵循由浅到深，由易到难的规律。
考虑不同层次需要，既有测试，验证的内容，也有设计、研究的内容。
有些选做实验只提供设计要求及原理简图，由学生自己完成方案选择，实验步骤及纪录表格等，充分发挥学生的创造性和主动性。
一般学习模拟电子技术课程实验数目在10个以内，本书提供的21个实验可供不同专业不同层次不同需要的课程实验选择。
由于编者水平所限，时间仓促，错误及欠缺之处恳请批评指正。
编者2004年6月于清华大学实验要求1．实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。
预习要求如下： 1)认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。
2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。
3)熟悉实验任务。
4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。
2．使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。
3．实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。
4．模拟电路实验注意：1)在进行小信号放大实验时，由于所用信号发生器及连接电缆的缘故，往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定，有些信号源调不到毫伏以下，实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。
差动放大电路实验报告
差动放大电路实验报告一、实验目的和背景差动放大电路作为一种常见的电路结构，在许多电子设备中都有广泛应用。
其主要功能是将输入信号放大，并且在信号放大过程中抑制了共模噪声的干扰。
本实验旨在通过搭建差动放大电路并对其进行测试，进一步了解其原理和性能。
二、实验器材与步骤1. 实验器材本次实验采用的实验器材包括：操作示波器、函数发生器、功能信号发生器、电阻、电容。
2. 实验步骤(1) 将差动放大电路按照给定的电路图连接好，并注意正确的电路连接。
(2) 将函数发生器的正弦波输出接入差动放大电路的输入端，调节函数发生器的输出信号频率和幅度。
(3) 通过示波器观察差动放大电路输入与输出的波形，并记录相应的数值。
(4) 对不同频率和幅度的输入信号进行测试，并观察测试结果的差异。
三、实验结果与分析在本实验中，我搭建了差动放大电路，并通过函数发生器输入不同频率和幅度的信号进行测试。
通过观察示波器上的波形和记录相应的数值，可以得到以下结果和分析：1. 输入信号与输出信号的关系：通过调节函数发生器的频率和幅度，可以观察到差动放大电路正确放大了输入信号，并产生了相应的输出信号。
而且，输出信号的幅度随着输入信号的幅度增大而增大，说明差动放大电路的放大增益较高。
2. 噪声抑制能力：差动放大电路的一个重要特性是抑制共模噪声。
在实验过程中，我引入了一些干扰信号，如电源纹波和环境的电磁干扰等，观察到差动放大电路能够有效地抑制这些共模噪声，并输出较为干净的信号。
3. 频率响应特性：通过改变输入信号的频率，可以观察到差动放大电路的频率响应特性。
实验结果表明，差动放大电路在较低频率时的放大增益较高，但随着频率增加，放大增益逐渐降低。
这是由于差动放大电路的内部结构和元器件参数导致的。
4. 幅度非线性：在一些高幅度的输入信号条件下，观察到差动放大电路存在一定的非线性现象。
这可能是由于电路中的元件饱和或者过载引起的。
在实际应用中，需要根据具体要求对差动放大电路进行调整，以优化其性能。
模拟电子技术实验教学大纲
模拟电子技术实验教学大纲电子技术是一门工程应用性质很强的学科，实验教学的的作用和重要性日益为人门所重视。
电子技术实验的目的不仅是巩固和加深课堂教学内容，验证已知理论，训练学生的基本实验技能，更重要的是培养和提高学生应用理论分析问题和解决问题的能力，培养科学作风和探索精神。
为学习后续课程和从事实际技术工作奠定良好的基础。
模拟电子技术实验就是为此目的开设的。
本实验共编排了二十三个实验，其中，既有测试、验证的内容，也有设计、研究的内容，以供不同层次、不同需要、不同专业教学要求的选择。
课程代码：071211D007（一）教学对象电子类专业，物理、化学类专业的本科二年级学生。
（二）教学内容实验一单级放大电路（6学时）一、实验目的1、熟悉电子元器件和电路实验箱。
2、掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。
3、学习测量放大器静态工作点Q、Av 、ri、ro的方法，了解共射电路特性。
4、学习放大器的动态特性。
二、实验内容1、装接电路2、静态调整及测量：V BE、V CE、I C、I B。
3、动态研究：Av、动态范围、失真。
4、测量r i、r o。
三、实验报告1、注明完成的实验内容和思考题，整理实验数据，简述相应基本理论。
2、写出实验中感受最深的一个问题的详细报告（现象、分析、结论、体会）。
实验二两级放大电路（3学时）一、实验目的1、掌握合理设置静态工作点。
2、学会放大器频率特性测量方法。
3、了解失真及消除方法。
二、实验内容1、设置静态工作点Q、并测量。
2、负载变化对放大倍数Av的影响。
3、测量频率特性。
三、实验报告1、记录、整理实验数据，分析实验结果。
2、画出频率特性简图，标出f H 、f L。
3、写出增加频率范围的方法。
实验三负反馈放大电路（3学时）一、实验目的1、研究负反馈对放大器性能的影响。
2、掌握负反馈放大器性能的测试方法。
二、实验内容1、A vo、A vf的测试。
2、负反馈对失真的改善作用。
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实验五差动放大电路
一、实验目的
1、熟悉差动放大器的工作原理。
2、掌握差动放大器的基本测试方法。
二、实验仪器
1、双踪示波器
2、数字万用表
3、信号源
三、实验内容及步骤
实验电路如图5-1所示
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Rpo，使双端（AB）输
出电压V0=0。
2、测量静态工作点。
测量V1、V2、V3各极对地电压填入表5、1中
表5、1数据记录表14
对地Vc1 Vc2 Vc3 Vb1 Vb2 Vb3 Ve1 Ve2 Ve3
电压
测量
值（V）
2、测量差模电压放大倍数。
在输入端加入直流信号Vid=+0.1V,按表5、2要求测量并记录，由测量值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OUT1和OUT2，使其分别为+0.1
和-0.1，再接入Vi1和Vi2。
3、测量共模电压放大倍数
将输入Vi、Vi2短接，接到信号源的输入端，信号源另一端接地。
直流信号分先后接OUT1和OUT2，分别测量并填入表5.2。
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：
CMRR=A d/A C
表5.2数据记录表15
输入信号Vi测量及计算值
差模输入共模输入共模抑制比测量值计算值测量值计算值计算值
CMRR
+0.1V
-0.1V
正弦信号（50mv、
1KHZ）。