差分放大器
三运放差分放大电路
三运放差分放大电路
三运放差分放大电路是一种复杂的放大电路，它通常由三个反馈运放和四个电容构成。
它具有高精度、低静态偏置电流和较低的输出阻抗特点。
它的工作原理是将输入信号通过一个负反馈运放放大后再输入到一个正反馈运放中，在此过程中，前一个运放的输出信号与输入信号的相位相反，从而达到增强输出信号的效果。
三运放差分放大电路的结构十分复杂，一般包括三个运放放大器和四个电容，其中一个电容连接到输入端，一个电容连接到输出端，一个电容连接到负反馈运放的输入端，一个电容连接到正反馈运放的输出端。
负反馈运放的输入端与输出端之间形成一个反馈路径，正反馈运放的输入端与输出端之间也形成一个反馈路径。
三运放差分放大电路具有高精度、低静态偏置电流和较低的输出阻抗特点。
它的高精度表示它能够提供较准确的放大系数，而低的静态偏置电流则表明它具有较小的失真；较低的输出阻抗表示它能够提供较大的输出功率。
三运放差分放大电路的工作原理是将输入信号放大到负反馈运放的输出端，然后将此信号通过一个电容连接到正反馈运放的输入端，此时由于正反馈运放的输入端与输出端的相位相反，因此此时负反馈运放的输出信号与输入
信号的相位相反，从而使输出信号的幅度更大，从而达到放大的效果。
此外，三运放差分放大电路还具有低失真、低输入偏置电流、低输入阻抗和低输出噪声等优点，因此它也被广泛应用于输出功率要求较高的系统中，如高精度仪表放大器、输出功率放大器、高频稳定性参考电源等等。
总之，三运放差分放大电路是一种复杂的放大电路，具有高精度、低静态偏置电流和较低的输出阻抗特点，它的工作原理是将输入信号放大后再输入到一个正反馈运放中，从而达到增强输出信号的效果，由于其优越的性能，因此它已被广泛应用于各种高精度放大系统中。
差分放大器
a)
当Vin=0 时，ΔI=0 。处于对称的平衡态 由公式，当 ΔVin = ±
b)
4 I ss
β
时，ΔI=0？
公式在M1、M2均导通条件下得到， 上述结果不成立。
基本差动对的定量分析
电流与输入电压的关系
小信号增益在Vin1=Vin2时最大，在两边变得非线性 定义：电路的平衡状态 Vin1=Vin2
基本差动对的定性分析
共模分析
分析差动对的输入共模范围， 确定输入信号的动态范围。 输入共模信号 Vin1 = Vin 2 = Vin.cm 如图：Vb很高时，M3导通，代 替恒流源。
a) b)
当vin很小时，M1、M2 off，M3处于线性区。 M1 和M2导通的条件：
严格地说，这两个节点相对于固定电位的阻抗必须相 等。
单端和差分工作的特点
抗干扰能力
对环境噪声具有更强的抗干扰能力，例如时钟干扰 单端工作 差分工作
L1对L2和L3的干扰幅度大小相等，方向相同。差分信 号没有改变。
单端和差分工作的特点
抗干扰能力
对电源噪声同样具有更强的抗干扰能力
电源对Vx和Vy的干扰幅度大小相等，方向相同。 差分信号没有改变，共模电平改变。
Vin.cm > VGS 1 + Veff 3 ⇒
1 Vx = V y = VDD − I ss RD 2
和输入共模电平无关。 直观地，M1和M2构成一个源跟随器
Vin.cm ↑⇒ V p ↑⇒ M 3饱和。
基本差动对的定性分析
共模分析
c)
当Vin继续上升时，
差分放大电路中放大倍数的计算
差分放大电路中放大倍数的计算第一种方式是直接通过差分输入电压与输出电压的关系进行计算。
假设差分放大电路的输入电压分别为Vin1和Vin2，放大电路的输出电压为Vout。
差分放大电路的放大倍数可以定义为：Av = Vout / (Vin1 - Vin2)其中，Av为放大倍数。
为了方便计算，通常使用共模放大倍数Acm和差模放大倍数Ad进行表示。
共模放大倍数Acm表示当输入信号为共模信号，即Vin1 = Vin2时，输出信号相对于输入信号的放大倍数。
假设此时的输出电压为Vout(cm)，则共模放大倍数可以定义为：Acm = Vout(cm) / (Vin1 - Vin2)差模放大倍数Ad表示当输入信号为差模信号，即Vin1 ≠ Vin2时，输出信号相对于输入信号的放大倍数。
假设此时的输出电压为Vout(dm)，则差模放大倍数可以定义为：Ad = Vout(dm) / (Vin1 - Vin2)通过计算可以得到放大倍数Av = Ad - Acm。
第二种方式是通过电路中的元器件参数进行计算。
差分放大电路通常由一个差分放大器和一个输出级组成。
差分放大器的放大倍数由其输入级和差模放大倍数决定，输出级则是为了提供较大的输出功率。
差分放大器的放大倍数可以通过计算其电路增益进行估算。
对于普通的差分放大器电路来说，其电路增益可以定义为：G=RL(Ic1-Ic2)/(2Vt)其中，RL为负载电阻，Ic1和Ic2为输入端电流，Vt为热压降。
差异放大倍数Ad可以通过差分放大器的电路增益以及输出级的放大倍数进行计算。
如果输出级的放大倍数为Ao，则差异放大倍数可以定义为：Ad=G*Ao通过计算可以得到放大倍数Av = Ad - Acm。
综上所述，差分放大电路的放大倍数可以通过差分输入电压与输出电压的关系计算，也可以通过电路中的元器件参数进行计算。
不同的计算方法可以根据具体需要进行选择，但是需要确定输入信号的形式和具体电路结构的参数。
1倍增益差分运放
“1倍增益差分运放”指的是一个差分放大器（differential amplifier）电路，其增益（gain）设置为1倍。
差分放大器是一种电路，用于放大两个输入信号之间的差异。
这种电路通常用于抑制共模信号（common-mode signals），即同时出现在两个输入端并且相位相同的信号。
差分放大器通常由两个输入端、一个输出端和一个或多个增益控制元件（如电阻或晶体管）组成。
增益是输出信号与输入信号之间的比率。
当增益设置为1倍时，输出信号将与输入信号具有相同的幅度，但相位可能会发生变化。
在设计1倍增益的差分运放时，需要仔细选择元件值，以确保电路具有所需的增益和频率响应。
此外，还需要考虑电路的稳定性、噪声和失真等因素。
请注意，差分放大器通常用于更复杂的电路中，如音频放大器、传感器接口电路和数据采集系统等。
在实际应用中，根据具体需求，可能需要调整增益、频率响应和其他参数。
差分放大电路公式(一)
差分放大电路公式(一)差分放大电路公式1. 差动增益公式•差动放大器的增益定义为差模输入电压与差模输出电压的比值：Ad = (Vout+ - Vout-) / (Vin+ - Vin-)•其中，Vin+和Vin-分别表示正输入与负输入的电压，Vout+和Vout-分别表示正输出与负输出的电压。
2. 共模增益公式•共模放大器的增益定义为共模输入电压与共模输出电压的比值：Ac = (Vout+ + Vout-) / (Vin+ + Vin-)•其中，Vin+和Vin-分别表示正输入与负输入的电压，Vout+和Vout-分别表示正输出与负输出的电压。
3. 差模增益与共模增益比值公式•增益差值定义为差动增益与共模增益的比值：CMRR = Ad / Ac•其中，CMRR表示共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio）。
4. 差模输入电阻公式•差模输入电阻定义为差模输入电压与差模输入电流的比值：Rin = (Vin+ - Vin-) / Iin•其中，Vin+和Vin-分别表示正输入与负输入的电压，Iin表示差模输入电流。
5. 差模输出电阻公式•差模输出电阻定义为差模输出电压变化与差模输出电流变化的比值：Rout = dVout / dIout•其中，dVout表示差模输出电压变化，dIout表示差模输出电流变化。
举例说明假设我们有一个差分放大电路，如下图所示：R1 R2Vin+ -----/\/\/\/\------|---- RL| |Vin- -----/\/\/\/\------ VoutR3 R4其中，R1、R2、R3、R4为电阻，Vin+和Vin-为正输入与负输入的电压，Vout为输出电压。
我们可以根据上述公式计算出该差分放大电路的性能指标：1.差动增益（Ad）：根据差分放大电路公式，我们可以测量Vin+和Vin-的变化，并记录Vout+和Vout-的变化，然后计算出Ad的值。
差分ab类功放
差分ab类功放摘要：1.差分放大器的概述2.差分放大器的分类3.差分放大器的原理4.差分放大器的应用5.差分放大器的发展前景正文：一、差分放大器的概述差分放大器，是一种信号放大电路，它能够将输入信号的差分信号进行放大。
这种放大器的主要作用是放大两个输入信号的差分，从而有效地抑制共模输入信号，提高系统的抗干扰能力。
在实际应用中，差分放大器广泛应用于各种模拟信号处理、数据传输以及测量仪器等领域。
二、差分放大器的分类根据其工作原理和电路结构的不同，差分放大器主要分为两类：一类是A 类差分放大器，另一类是B 类差分放大器。
A 类差分放大器：也称为共射放大器，其输入级由两个共射晶体管组成，输出级也由两个共射晶体管组成。
这种放大器的优点是输入阻抗高，输出阻抗低，信号传输能力强。
B 类差分放大器：也称为共基放大器，其输入级由两个共基晶体管组成，输出级也由两个共基晶体管组成。
这种放大器的优点是输入阻抗低，输出阻抗高，信号放大能力强。
三、差分放大器的原理差分放大器的原理是基于运算放大器的差分输入和共模抑制特性设计的。
它的输入端由两个输入信号的差分输入，输出端得到这两个信号的差分输出。
当输入信号的差分输入时，运算放大器会放大这个差分信号，而当输入信号的共模输入时，运算放大器会抑制这个共模信号，从而实现信号的差分放大。
四、差分放大器的应用差分放大器广泛应用于各种模拟信号处理、数据传输以及测量仪器等领域。
例如，在音频处理中，它可以有效地抑制噪声和干扰，提高音频信号的质量；在数据传输中，它可以提高数据的传输速度和传输距离；在测量仪器中，它可以提高仪器的测量精度和测量范围。
五、差分放大器的发展前景随着科技的发展，差分放大器也在不断地发展和完善。
未来的差分放大器将会更加高效、更加精确、更加稳定，以满足各种应用领域的需求。
差分运放电路计算公式
差分运放电路计算公式一、引言差分运放电路广泛应用于许多电子和通信设备的设计中。
它是一种基于放大和处理电信号的电路，常被用于比较、放大和滤波等任务。
本文旨在介绍差分运放电路的设计原理和计算公式。
二、差分运放电路的结构差分运放电路由一对输入端和一个输出端组成。
其中，两个输入端采用互补的输入信号，输出端将两个输入信号的差值放大并输出。
具体来说，差分运放电路是由一个差分输入阶段、一个差动放大阶段和一个输出阶段组成。
第一阶段：差分输入阶段差分输入阶段是用来将输入信号分别加到电路的两个输入端的。
该阶段采用一个简单的共模抑制器，可以实现对共模噪声的抑制。
这个阶段的输出信号被直接传递给差动放大器。
第二阶段：差动放大阶段差动放大阶段是用来放大两个输入信号的差值的。
它包括了一个差分放大器和一个共模抑制器。
差分放大器将输入信号差值放大，在一定程度上增加了电路的增益。
共模抑制器则用来抑制信号中的共模噪声。
第三阶段：输出阶段输出阶段是用来将差动放大器的输出信号放大到合适的电平的。
它包括一个输出放大器和一个滤波器，用来实现对输出信号的放大和滤波。
三、差分放大器的计算公式差分放大器的放大倍数由输入电阻、反馈电阻和差模电阻共同决定。
放大倍数计算公式如下：Ad = -Rf/Rin其中，Ad代表放大倍数；Rf代表反馈电阻；Rin代表输入电阻。
四、共模抑制比的计算公式在差分运放电路中，共模噪声是非常常见的，因此需要进行共模抑制。
共模抑制比计算公式如下：CMRR= 20log(Ad/Acm)其中，CMRR代表共模抑制比；Acm代表共模放大器的放大倍数。
五、输入偏置电流的计算公式输入偏置电流是指输入端口的电路内部电流流入量程的情况。
其产生于差分放大器的基极电流的不同，计算公式如下：IB = (Ib1+Ib2)/2其中，IB代表输入偏置电流；Ib1和Ib2代表差分运放电路的两个输入端口的基极电流。
六、结论差分运放电路是一种基于放大和处理电信号的电路，常用于比较、放大和滤波等任务。
差分放大滤波电路
差分放大滤波电路一、差分放大滤波电路简介差分放大滤波电路是一种常用的信号处理电路，主要用于放大和滤波两个输入信号的差分信号。
在众多电子应用领域，如模拟信号处理、传感器信号调理等，差分放大滤波电路都发挥着重要作用。
二、差分放大滤波电路的原理与应用1.原理：差分放大滤波电路主要由两部分组成，一是差分放大器，二是滤波器。
差分放大器通过对两个输入信号的差分进行放大，抑制共模信号，从而提高信号的抗干扰能力；滤波器则用于对放大后的差分信号进行滤波，去除高频干扰和低频噪声。
2.应用：差分放大滤波电路广泛应用于各种电子设备中，如音频放大器、传感器信号处理、通信设备等。
通过使用差分放大滤波电路，可以有效提高信号质量，减少噪声干扰，从而提高系统的性能。
三、差分放大滤波电路的优缺点1.优点：（1）抗干扰能力强：差分放大滤波电路能够抑制共模信号，提高信号的抗干扰能力。
（2）线性度高：差分放大滤波电路具有较高的线性度，能够保证信号的失真度较低。
（3）共模抑制比高：差分放大滤波电路具有较高的共模抑制比，能有效抑制高频干扰和低频噪声。
2.缺点：（1）电路复杂：差分放大滤波电路相对其他滤波电路来说，电路结构较为复杂，制造成本较高。
（2）功耗较大：由于差分放大器需要同时放大两个输入信号的差分，因此功耗相对较大。
四、如何选择合适的差分放大滤波电路1.根据应用需求选择：根据实际应用场景和性能要求，选择合适的差分放大滤波电路。
例如，对于音频放大器，可选择具有高信噪比和低失真的差分放大滤波电路。
2.考虑电路参数：在选择差分放大滤波电路时，需关注其主要参数，如放大倍数、带宽、滤波器类型等，确保这些参数能满足应用需求。
3.参考厂家资料：在选购差分放大滤波电路时，可参考厂家提供的产品资料和技术参数，了解产品的性能和可靠性。
五、差分放大滤波电路的调试与维护1.调试：在安装完成后，对差分放大滤波电路进行调试，确保电路正常工作。
调试过程中，可通过改变输入信号、调整放大倍数和滤波器参数等方法，观察电路的性能变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1
长春理工大学
国家级电工电子实验教学示范中心
学生实验报告
— 学年 第 学期
实验课程
实验地点
学 院
专 业
学 号
姓 名
2
实验项目 差分放大器
实验时间 实验台号
预习成绩 报告成绩
一、实验目的
1. 熟悉差分放大器的工作原理。
2. 掌握差分放大器的基本测试方法。
二、实验仪器
1．数字万用表
2．台式万用表
3．电子技术实验箱
三、实验原理
差动放大电路的特点：放大差模信号，抑制共模信号。
四、预习内容
五、实验内容
1.按图3-1连接电路
图 3-1 差动放大电路
3
2.静态测试
将V1、V2基极直接接“地”；
调节电位器RP1，使UC1-UC2=0；
测量V1、V2各极对地的电压，记录在表3-1中。
表3-1 差放电路静态数据
UB UE UC
VT1
VT2
3、测量差模电压放大倍数
将0.1V和-0.1V差模电压分别加在输入端Vi1和Vi2上，测量双端输入、单端输出时的输出
电压，填表3-2。
表3-2 差放电路差模动态数据
4、共模输入测量
将两输入端短接，分别加上0.1V和-0.1V的共模信号，测量输出电压，填表3-3。
表3-3 差放电路共模动态数据
4
5、计算共模抑制比（双端输出时）
六、实验方法及步骤
七、实验数据及处理
八、实验注意事项
九、思考题
1.调零时，应该用万用表还是毫伏表来测量差分放大器的输出电压？
2.为什么不能用毫伏表直接测量差分放大器的双端输出电压V0d，而必须由测量Vod1和Vod2，
再经计算得到？
5
十、实验日志
十一、实验报告要求
1.根据实测数据计算图3-1电路的静态工作点，与预习计算结果相比较。
2.整理实验数据，计算各种接法的Ad和Ac，并与理论计算值相比较。
3.完成各表格中的数据处理。
4.总结差放电路的性能和特点。