实验差动放大电路答案及数据
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。
差分放大器实验报告
差分放大器实验报告实验报告——差分放大器一、实验目的本次实验旨在掌握差动放大器的基本原理和实验方法，熟悉差动放大器的电路组成及其参数的测量方法。
二、实验原理差动放大器是运放常用电路之一，由两个反相输入、一个反相输出和一个非反相输出组成。
该电路对于输入信号中公共模信号即同等量级的噪声信号具有一定的抵消作用，能够提高电路的增益，并减小电路的噪声。
差动放大器主要由晶体管、共模抑制电容、偏置稳定电阻等组成。
三、实验器材1. 信号发生器2. 示波器3. 电压表、电流表4. 直流电源5. 差分放大器电路板6. 大量电缆、万用表等组成四、实验步骤1. 准备工作：将电源和差动放大器电路板连接，并将电源接通并连接交、直流电源与电路板。
根据电路原理和电路板图纸在板上焊接所有器件，并按照图纸接线。
2. 测试偏置电压：将示波器负极接地，正极接输入端差模（+）和差模（-）互相交替。
记录偏置电压。
3. 测量差动放大器电压增益：将信号发生器输出一个50mV幅值、1kHz正弦波，在输入端交替连接同相、反相信号。
测量差分放大器输出信号幅值。
4. 测量输入电阻：将信号发生器接入差动放大器输入端，固定一个电压，改变电压源内阻，读取两个数值，计算差分放大器的输入电阻。
5. 测量输出电阻：通过连接负载和电压表，固定输出电压，测量输出电流，通过计算得到输出电阻。
6. 测量共模抑制比：将信号发生器产生信号，同时加入同相和反相信号，测量差模输出电压，并计算共模抑制比。
七、实验结果分析通过本次实验，我们顺利的实现了差动放大器的电路部署，并测量了其电压增益、输入电阻、输出电阻，以及共模抑制比等参数。
数据表明，本实验设计和测试方法正确可行，并为近期电路实验提供了较为完备的技术积累。
结语本次实验通过学习和实践的相结合，让我们了解了电路基本原理和电路参数测量知识，也帮助我们掌握了差动放大器的电路结构和工作原理。
期望未来在电路设计和开发中积累更多的宝贵经验和有效技术指导。
差动放大器实验报告的误差分析
差动放大器实验报告的误差分析
误差分析是反馈控制系统的重要环节。
在差动放大控制中，各种误差对控制系统的表现有着至关重要的影响，因此在调整整个系统时，一定要重视各种源产生的误差，以保证系统稳定可靠的工作，同时也能达到设定的控制要求。
本实验通过实际测量来分析和评估差动放大器中非线性（如压降本底电容）和其他系统误差产生的影响，以便于给出精确的调节方案。
第一种是由于非线性而产生的误差，即压降本底电容的影响。
由此产生的误差可分为两种，一种是电容的输出增益受限，另一种是输出时序由于电容的串联效应而产生失真。
在电压输出上，由于负反馈的存在，可以有效地纠正由于非线性而产生的误差，因此压降本底电容的影响可以忽略不计。
另一种是由于系统参数不确定性而产生的误差。
这类误差包括变送器波动，传输系数不确定性，输入耦合电容不确定性，负反馈乘子不稳定，电表系数，温度敏感及其它外部干扰等等。
由于这些误差在给出良好的控制结果和可控性方面有着重要影响，因此在进行系统调整之前都需要进行全面的误差分析，以加以修正确保系统的稳定。
考虑到本报告的差动放大控制，可以通过实验测量来分析非线性和系统参数不确定性等误差，并采取有效的措施进行修正，以保证系统的精确控制。
为了准确评估误差，本实验采用模拟技术和形态滤波前馈校正技术进行了准确的误差测量，确保系统的可靠性和稳定性。
综上所述，本实验的误差分析是非常重要的，能够清楚的揭示出由非线性和系统参数不确定性等因素引起的误差，并基于此采取有效的措施进行系统调整，保证差动放大控制的精确控制。
实验3.7 差动放大器
108实验3.7 差动放大器一、实验目的（1）理解差动放大器的工作原理，电路特点和抑制零漂的方法。
（2）掌握差动放大器的零点调整及静态工作点的测试方法。
（3）掌握差动放大器的差模放大倍数、共模放大倍数和共模抑制比的测量方法。
二、实验设备及材料函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理差动放大器实验电路如图3.7.1所示，其中晶体管T 1、T 2称为差分对管，与电阻RC1、R C2及电位器R W 共同组成差动放大的基本电路。
其中R C1=R C2，R W 为调零电位器，若电路完全对称，静态时R W 应处为中点位置，若电路不对称，调节R W ，使U o 两端静态时的电位相等（U o = 0）。
晶体管T 3、D 1与电阻R e3和R 2组成恒流源电路，可以为差动放大器提供恒定电流I 0。
两个R 1为均衡电阻，给差动放大器提供对称的差模输入信号。
由于电路参数完全对称，当外界温度变化，或电源电压波动时，对电路的影响都是一样的，因此差动放大器能有效的抑制零点漂移。
1、差动放大器的输入输出方式，如图3.7.1所示电路。
根据输入信号和输出信号的不同方式有四种连接方式。
（1）双端输入—双端输出：输入信号U i 加在U i1、U i2两端：U i =U i1-U i2；输出U o 取自U o1、U o2两端：U o =U o1-U o2。
（2）双端输入—单端输出：输入信号U i 加在U i1、U i2两端：U i =U i1-U i2；输出U o图3.7.1 差动放大器实验电路109取自U o1或U o2到地的信号：U o =U o1或U o =U o2。
（3）单端输入—双端输出：输入信号加在U i1上，U i2接地（或U i1接地而信号加在U i2上）；输出U o 取自U o1、U o2两端：U o =U o1-U o2。
（4）单端输入—单端输出：输入信号加在U i1上，U i2接地（或U i1接地而信号加在U i2上）；输出U o 取自U o1或U o2到地的信号：U o =U o1或U o =U o2。
EDA实验差分放大电路报告
EDA实验报告——实验设计二：差动放大电路设计姓名：学号：学院：任课教师：1.差动放大电路原理图2.输出波形2.1 原理图2.2输出波形2.3输出电压85.06202od VD idV VA mvV ∙∙===2052/40809.5≈=mV V Vidm Vodm ,故空载时, 85.06202od VD idV V A mvV ∙∙===大于50,满足要求。
3．直流静态工作点V VCE507649.659208916.091556.5=+=3.1输入特性曲线3.1.1原理图3.1.2 求错误！未找到引用源。
r beΩ≈==k udy dx r be 81.104652.9213.2输出特性曲线 3.2.1原理图3.2.2错误！未找到引用源。
r ceΩ≈==k udy dx r ce 48.224885.4413.3静态工作点附近交流β的值 3.3.1 原理图3.3.2 246.728841.44077CQ BQI AI nAμβ===β≈（739.2463uA-489.3386uA ）/1uA ≈2505.直流信号输入5.1错误！未找到引用源。
A VD 5.1.1原理图8.15702.0156.3≈-=A VD85.7802.0916.5339.41-=-=A VD0 A VC5.4错误！未找到引用源。
A VC 11.001.0915.5916.51=-=A VC6.直流信号双端输入的误差分析 6.1错误！未找到引用源。
A VD1(//)246.728(67.8//13)85.231.59ce VD ber R k k A r k βΩΩ=-=-=Ω理论16081.10)10//48.22(250-≈⨯-%3.1%1001608.157160≈⨯-=E6.2错误！未找到引用源。
A VD 111(//)=42.62ce VD ber R A r β-=-理论802160-=- %4.1%1008085.7880≈⨯-=E6.3 A VC 错误！未找到引用源。
实验3 差动放大电路实验
实验3 差动放大电路实验一、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。
二、实验仪器双踪示波器、信号发生器、数字多用表、交流毫伏表。
三、实验原理实验电路如图1。
它是一个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集电极电流增加，则Q2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的发射极几乎等效于接地，差模信号被放大。
对于共模信号，若Q1集电极电流增加，则Q2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，共模干扰被衰减。
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Q1，Q2管的静态工作点，希望输入V I1=0, V I2=0时，使双端图1 差动放大电路图输出电压V o=0。
差动放大器常被用做前置放大器。
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。
于是人们希望有一种只放大差模信号、不放大共模信号的放大器，这就是差动放大器。
运算放大器的输入级大都为差动放大器，输入电阻都很大，例如LF353的输入电阻约为1012Ω量级，OP07的输入电阻约为107Ω量级。
四、实验内容本实验电路在两个输入端分别接了510Ω电阻，使差动放大器的输入电阻下降至略小于510Ω，这是很小的输入电阻。
其原因是，本实验电路用分立元件组成，电路中对称元件的数值并不完全相等；其集电极为电阻负载，而不是恒流源负载；其发射极为恒流源负载，而不是镜像电流源负载，所以本实验电路的共模抑制比并不高。
讲答案4章 差动放大电路
第4章 差动放大电路在工业控制过程中，如温度、压力这样的物理量，被传感器检测到并转化为微弱的。
变化缓慢的非周期电信号。
而这些信号还需要经过直流放大器放大以后，才能进行进一步的处理或推动二次仪表进行显示。
那么，这里的放大器一般采用直接耦合多级放大器。
直接耦合多级放大器存在零点漂移的问题，克服零点漂移的有效办法，就是在多级放大器的输入级采用差动放大电路。
4.1 典型差动放大电路4.1.1 零点漂移问题1、零点漂移（1）零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电压发生缓慢地、无规则地变化的现象，简称零漂。
（2）零漂产生的原因：晶体管参数()CEO BE I U β、、随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化等。
（其中主要因素是温度对晶体管参数的影响，称为温漂。
）（3）温漂：环境温度每变化1℃，将放大电路输出端出现的漂移电压oU '∆ 折算到输入端，用这个折算到输入端的漂移电压数值表示零漂的大小，用i U '∆表示。
（常常认为，零漂就是温漂。
）放大电路的级数越多，放大倍数越大，则零漂电压逐级放大，就使零漂越严重，有时会将输入信号淹没。
那么，第一级零漂对输出端的总零漂来说，占主要地位。
2、抑制温度漂移的措施：① 在电路中引入直流负反馈。
（如第2章介绍的分压式偏置电路中的E R 就是一个直流负反馈。
）② 采用特性相同的管子，使它们的温漂相互抵消，构成差动放大电路，至于直接耦合多级放大电路的输入端。
（在直接耦合放大电路中抑制零点漂移最有效的电路结构是差动放大电路。
）4.1.2 典型差动放大电路1、电路结构与静态工作情况 （图4-1为典型的差动放大电路）将两个电路结构、参数均相同的单管放大电路组合在一起，就成为差动放大电路的基本形式。
两管射极均通过电阻E R 与负电源串联之后接地。
（1）差动放大电路的结构特点：① 由两个结构、参数左右对称的共射放大器组成；② 它有两个输入端a 和b ，存在两个输入信号1i u 、2i u ；③ 它有两个输出端，有单端输出（从任意一个集电极输出）、双端输出（从两个集电极之间输出）两种方式； ④ EE U 为负电源，确保1V 、2V 工作在放大状态。
EDA实验2差动放大电路的设计与仿真
实验二差动放大电路的设计与仿真一、实验要求1.设计一个带射极恒流源的差动放大电路，要求负载5.6k时的A VD 大于50。
2.测试电路每个三极管的静态工作点值和 、r be 、r ce值。
3.给电路输入直流小信号，在信号双端输入状态下分别测试电路的A VD、A VD1、A VC、A VC1值。
二、实验步骤1．实验所用的电路电路图如下图所示：放大倍数：A vd=V od/Vid=1.266V/20mV=63.32.三极管的静态工作点值和β、Rbe、Rce①．测试Q1、Q3管由上图可知三极管Q1和三极管Q3所用的三极管型号一样且互相对称，经过分析可知这两个三极管的静态工作点的值应该全部一样。
Q1(Q3)静态工作点值：测β1：β1=ic/ib=289.28/1.891=152.98 求Rbe1:由上图得Rbe1=dx/dy=4.93KΩ求Rce1:有上图得Rce1=dx/dy=10.47KΩ②.测试Q2管Q2静态工作点值：求Rbe2:由上图得Rbe2=dx/dy=2.24KΩ求Rce2:由上图得Rce2=dx/dy=5.0KΩ求β2:β2=△Ic/△Ib=(1.9302-1.6065) /2×1000=161.9所以恒流源输出电阻R0=Rce2(1+β2×R5/(Rbe2+R1//R4+R5))=5.0×(1+161.9×5/(2.24+40//50+5))= 5.0×28.5=142.5KΩ3.测量双端输入直流小信号时电路的A VD、A VD1、A VC、A VC1(1)求A vd:A vd(实际)=V od/Vid= -1.282/0.02= -64.1A vd(理论)= -β1(R2//(R6/2/)//rce1)/rbe1=-152.98×(10//2.8//10.47)/4.93= -152.98×2.0/4.93= -62.1E=|A vd(实际)-A vd(理论)|/|A vd(理论)|=2/62.1=3.2%(2)求A vd1:A vd1(实际)=(0.222-1.009)/0.02=39.35A vd1(理论)=-0.5β1(R2//R6//Rce1)/rbe1=-0.5×152.98×(10//5.6//10.47)/4.93=-0.5×152.98×2.6/4.93=40.34E=| A vd1(实际)- A vd1(理论)|/| A vd1(理论)|=0.99/40.34=2.5%(3)求A vc:A vc=V oc/Vic=0(4)求A vc1:断开直流小信号：A vc1(实际)=(1.00887-1.00889)/0.01=-0.0020A vc1(理论)= -β1(R2//R6//Rce1)/(Rbe1+2(β1+1)R0)= -152.98×(10//5.6//10.47)/(4.93+2×(152.98+1) ×142.5)=-0.0091两者数量级一致三、分析总结在普通的放大电路会由于某些外界因素的变化比如温度的变化，会使输出的电压发生微小的变化，若是在多级放大电路中，这种微小的变化会被逐级放大，以至于在输出端会出现很大的噪声信号，使输出端的信噪比严重下降。
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实验六差动放大电路
一、实验目的
1、掌握差动放大电路工作原理
2、掌握差动放大电路的调试方法
3、测试差动放大电路的性能
二、实验仪器
1、双踪示波器、数字万用表、信号发生器
2、multisim 软件
3、模电实验箱
三、预习要求
1、计算6-1图的静态工作点(设r bc=3K，β=100)及电压放大倍数。
2、在6-1图基础上画出单端输入和共模输入的电路。
四、实验内容及步骤
1、差动放大电路的调零
在两输入端都接零状态下，保持双输出端平衡测量此时的调零电阻分配比。
2、直流性能测试
测量差动放大电路调零后的直流工作点
测量差动放大电路在单端输入单端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出以及双端输入双端输出时的差模电压增益。
比较差动放大电路单端输出与双端输出两种方式的共模抑制比。
测量双端输出的输出阻抗。
测量双端输入的输入阻抗。
3、交流性能测试
测量差动放大电路单端输入单端输出时的幅频特性、相频特性、谐波失真
4、用Multisim软件仿真完成上述内容，且和实际电路结果做比较。
三极管采
用2N5551.
图6-1差动放大器电原理图
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R P0，使双端（AB）输出电压V0=0。
断电后，测量R P0的电阻分配比。
（2）测量静态工作点
测量V1、V2、V3各极对地电位填入表6.l中
2、测量差模电压放大倍数。
在输入端加入直流电压信号V id =±0.lV ,按表6-2要求测量并记录，由测量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OUTl 和OUT2， 使其分别为十0.lV 和一0.lV ,再接入Vi1和Vi2。
3、测量共模电压放大倍数。
将输入端Vi 1、Vi 2短接，接到信号源的输入端，信号源另一端接地。
分先后接OUTl 和OUT2测直流信号并填入表6.2。
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:
4、在实验面板上组成单端输入的差放电路进行下列实验。
(1) 在图6-1中将Vi2接地，组成单端输入差动放大器；从Vi1端输入信号，测量单端及双端输出，填表6.3记录电压值。
计算单端输入时的单端及双端输出的电压放大倍数，并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进行比较。
(2) Vi2接地,从Vi1端加人正弦交流信号V i =0.05V ，f=l000 Hz 分别测量、记录单端及双端输出电压，计算单端及双端的差模放大倍数，填入表6-3。
用示波器的FFT 功能测试V 0的谐波分量值，并填入表6-3中。
注意：输入交流信号时，用示波器监视V C1、V C2波形，若有失真现象时，可减小输入电压值，使V C1、V C2都不失真为止。
5、差放的交流特性
在单端输入的情况下，改变输入正弦信号的频率，测量差分放大器的幅频特性和相频特性，作出幅频特性和相频特性的曲线，找出f L 和f H 。
并和Multisim 仿真结果做比较。
CMRR=
A A d c
五、实验报告要求
1、对实验中的电路及参数做理论计算，给出计算过程和结果。
2、整理实验数据，计算各种接法的A d，并与理论计算值相比较和分析。
3、总结差放电路的性能和特点。
4、实验中所遇到的问题及解决方法。