差分放大器设计的实验报告
实验报告_差分式放大电路
实验报告_差分式放大电路一、实验目的：1.了解差分式放大电路的工作原理；2.熟悉差分放大电路的实际应用场景；3.掌握实验中的测量方法和仪器的使用。
二、实验仪器与设备：1.示波器；2.信号发生器；3.双踪电压表。
三、实验原理和内容：差分放大电路是一种常用的放大电路，它是以运放为核心组成的，通过对输入信号进行差分放大，从而实现信号放大和滤波等功能。
差分放大电路的输入端是由两个输入信号和一个共模信号组成的，一般情况下，差分输入电路的两个输入端的信号具有相同的幅值和频率，相位差为180°。
本实验使用两个预先设定的输入电压，分别作为差分放大电路的输入信号，并利用示波器测量输出信号的放大后的幅值和相位。
四、实验步骤：1.将差分放大电路的输入端分别与信号发生器的正负端子相连，并将信号发生器的输出设置为正弦信号；2.调节信号发生器的幅值和频率，观察并记录信号发生器的输出波形；3.分别将差分放大电路的输出端和电压表的两个测量端相连，调节电压表的量程，记录输出电压的幅值和相位差；4.调节信号发生器的频率，观察并记录输出信号的变化情况；5.分别改变其中一个输入信号的幅值和频率，观察并记录输出信号的变化；6.对实验数据进行处理和分析，总结实验结果和心得体会。
五、实验数据处理：1.绘制输入电压和输出电压随频率变化的曲线图；2.对输入电压和输出电压的幅值和相位差进行统计和比较；3.分析数据的相关性和实验结果的可靠性；4.从实验结果中得出结论，总结实验心得和体会。
六、实验结论：通过本实验，我们对差分式放大电路有了更深入的理解，了解了差分放大电路的基本工作原理和应用场景。
实验结果显示，差分放大电路能够有效放大输入信号，并且输出信号的幅值和相位差与输入信号有一定的关系。
实验数据的分析和处理结果也验证了差分放大电路的性能和可靠性。
七、实验改进：在实验过程中，可以尝试调整不同的输入信号和改变差分放大电路的其他参数，进一步研究其对输出信号的影响。
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。
差分放大器实验报告
差分放大器实验报告差分放大器实验报告引言差分放大器是一种常见的电路，广泛应用于模拟电路和信号处理领域。
本实验旨在通过搭建差分放大器电路并进行测试，探究其工作原理和性能特点。
一、实验原理差分放大器是由两个共尺度的放大器组成，分别对输入信号进行放大后再作差。
其主要特点是具有较好的抑制共模干扰能力和较高的增益。
差分放大器的工作原理如下：1. 差模放大差分放大器的输入信号分为差模信号和共模信号。
差模信号是两个输入信号之间的差值，而共模信号是两个输入信号之和的一半。
差分放大器会将差模信号放大，而对共模信号进行抑制。
2. 共模抑制比共模抑制比是衡量差分放大器抑制共模信号能力的指标。
通常用分贝（dB）来表示，计算公式为：CMRR = 20log10(差模增益/共模增益)。
共模抑制比越大，说明差分放大器对共模信号的抑制能力越强。
二、实验器材和步骤实验器材：1. 功放芯片2. 电阻、电容等被动元件3. 示波器4. 函数信号发生器5. 直流电源实验步骤：1. 搭建差分放大器电路，包括两个放大器、输入电阻、反馈电阻等元件。
2. 连接示波器和函数信号发生器，用于输入和观测信号。
3. 打开直流电源，调节电压至适当数值。
4. 调节函数信号发生器，输入差模信号和共模信号。
5. 观察示波器上的输出波形，并记录数据。
6. 根据记录的数据，计算差分放大器的增益和共模抑制比。
三、实验结果与分析通过实验，我们得到了差分放大器的输出波形和相关数据。
根据这些数据，我们可以计算出差分放大器的增益和共模抑制比。
1. 增益差分放大器的增益可以通过测量输出信号的峰值电压和输入信号的峰值电压来计算。
增益的计算公式为：差分增益 = 输出峰值电压 / 输入峰值电压。
根据实验数据，我们可以得到差分放大器的增益值。
2. 共模抑制比共模抑制比的计算需要用到差分增益和共模增益的值。
根据实验数据，我们可以计算出共模抑制比的数值，并进行比较分析。
通过对实验结果的分析，我们可以得出差分放大器具有较高的增益和较好的共模抑制能力。
差分电路放大电路实验报告
差分电路放大电路实验报告差分电路放大电路实验报告引言：差分放大电路是电子工程中常用的一种电路，它具有放大信号、抵消噪声等优点。
本实验旨在通过搭建差分电路放大电路，探究其工作原理和性能表现。
一、实验目的通过差分电路放大电路的实验，达到以下目的：1. 掌握差分放大电路的基本原理；2. 了解差分放大电路的性能指标；3. 实际搭建差分放大电路，观察其放大效果。
二、实验原理差分放大电路由两个输入端和一个输出端组成，其中输入端的信号被分别送入两个放大器中，再将两个放大器的输出信号相减得到差分输出信号。
差分放大电路的工作原理基于放大器的放大特性，通过差分输入信号的放大，可以得到更高的输出信号。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料：电源、电阻、电容、运放等；2. 按照电路图搭建差分放大电路，注意连接的正确性和稳定性；3. 调整电源电压，使其符合放大电路的工作要求；4. 输入不同的信号，观察输出信号的变化，并记录数据；5. 对比不同输入信号的放大效果，分析差分放大电路的性能。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了一系列的实验数据，并进行了分析。
在不同的输入信号下，差分放大电路的输出信号均有所放大，而且在抵消噪声方面表现出色。
这验证了差分放大电路的工作原理和性能。
五、实验总结差分放大电路是电子工程中常用的一种电路，它具有放大信号、抵消噪声等优点。
通过本次实验，我们对差分放大电路的原理和性能有了更深入的了解。
在实际应用中，差分放大电路可以用于信号放大、噪声抑制等方面，具有广泛的应用前景。
六、实验心得通过本次实验，我对差分放大电路有了更加深入的认识。
在搭建电路的过程中，我学会了正确连接电路元件，保证电路的稳定性。
在观察实验结果时，我发现不同的输入信号对输出信号的影响，这让我对差分放大电路的性能有了更加直观的认识。
通过实验，我不仅提高了实验操作能力，还加深了对电子工程的理解。
七、参考文献[1] 电子电路设计与仿真实验教程. 邓志东, 陈乃渊. 电子工业出版社, 2009.[2] 电子电路实验与设计教程. 刘同英, 刘红刚. 电子工业出版社, 2016.[3] 电子电路基础与实验. 赵文瑞, 姚文涛. 电子工业出版社, 2018.注：本实验报告仅供参考，实际操作请遵循实验室安全规定。
差分放大电路实验报告
差分放大电路实验报告差分放大电路实验报告引言：差分放大电路是电子工程中常见的一种电路，它具有放大信号、抑制噪声等优点，因此在信号处理、通信系统等领域得到了广泛的应用。
本实验旨在通过搭建差分放大电路并进行实际测量，验证其性能和特点。
一、实验器材和原理本实验所需器材包括函数发生器、示波器、电阻、电容、运放等。
差分放大电路由两个输入端和一个输出端组成，输入端通过电阻与电源相连，输出端与负反馈电阻相连。
差分放大电路的原理是：当两个输入端的电压不同时，输出端会产生一个差分电压，其放大倍数由负反馈电阻决定。
二、实验步骤1. 按照电路图连接实验电路，注意正确接线和电阻、电容的数值。
2. 将函数发生器的输出接入电路的输入端，设置合适的频率和幅度。
3. 使用示波器测量电路的输入电压和输出电压，并记录数据。
4. 逐渐改变函数发生器的频率和幅度，观察电路的响应情况，并记录数据。
三、实验结果及分析在实验中，我们分别测量了电路的输入电压和输出电压，并记录了数据。
通过数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 输入电压与输出电压之间存在一定的线性关系，即差分放大电路具有线性放大的特性。
2. 随着输入电压的增加，输出电压也相应增加，但增长的速率逐渐减小，说明差分放大电路具有饱和特性。
3. 在一定频率范围内，输入电压和输出电压之间的相位差保持不变，说明差分放大电路具有相位不变性。
四、实验总结通过本次实验，我们对差分放大电路的原理和性能有了更深入的了解。
差分放大电路在实际应用中具有很高的实用性，可以用于信号放大、噪声抑制等方面。
在今后的学习和工作中，我们将进一步探索差分放大电路的应用，并不断提高自己的实验技能和理论水平。
结语：差分放大电路是一种重要的电子电路，在信号处理和通信系统中具有广泛的应用。
通过本次实验，我们不仅加深了对差分放大电路的理解，还提高了实验操作和数据分析的能力。
希望今后能够将所学知识应用于实际工程中，为科学技术的发展做出自己的贡献。
差分放大电路实验报告
差分放大电路实验报告一、实验目的1.了解差分放大电路的基本原理和特点；2.掌握差分放大电路的设计和调试方法；3.熟悉差分放大电路的频率特性；4.学习使用示波器进行电路信号的观测和测量。
二、实验器材1.差分放大电路实验箱；2.示波器；3.信号源；4.直流电压源。
三、实验原理差分放大电路是众多电子设备中常见的一类电路，采用了差分输入方式可以有效降低共模干扰，提高了电路的抗干扰能力。
它由两个共模输入信号为零的晶体管组成，通过二极管连接的虚地点对共模信号进行抑制，只放大差模信号。
差模信号指的是两个输入信号的差值，共模信号指的是两个输入信号的平均值。
在差分放大电路中，晶体管的放大倍数由输入电流决定，输入电流越大，放大倍数越大。
同时，将两个输入信号松耦合，可以大幅度减小共模信号的放大倍数，从而达到抑制共模干扰的目的。
四、实验步骤1.搭建差分放大电路，接入示波器和信号源；2.分别接入正向输入信号和负向输入信号，将其调节至理想值；3.调节直流电压源和输入电阻，使差分放大电路的工作点稳定；4.调节输入信号频率，记录输出信号幅度和相位的变化情况；5.结束实验，关闭相关设备。
五、实验结果与分析通过实验，我们可以得到差分放大电路的输入输出特性曲线。
根据实验数据，我们可以计算出差分传输增益、共模抑制比和输出相位等。
实验结果显示，差分放大电路能够很好地放大差模信号，同时将共模信号压制得很低。
由于输入阻抗大，输入信号能够有效地传入差分放大电路中，而输出阻抗小，可以将信号有效地传递到下一个级联电路中。
此外，差分放大电路的相位可以随输入信号的频率变化而变化，相位差可达到180度。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了差分放大电路的基本原理和特点，掌握了差分放大电路的设计和调试方法。
实验结果表明，差分放大电路能够有效地抑制共模干扰，提高电路的抗干扰能力。
在实际应用中，差分放大电路被广泛应用于增加电路增益、提高系统灵敏度、减小噪声等方面。
差分放大器实验报告
差分放大器实验报告
差分放大器是一种常见的放大电路，用于放大两个输入信号之间的差异。
在电子电路中，差分放大器通常被用来抑制共模干扰，提高信号的传输质量。
在本次实验中，我们将对差分放大器进行测试，并分析其性能。
实验设备和材料包括电源、示波器、信号发生器、电阻、电容、运放等元件。
首先，我们按照电路图连接好电路，并给电路供电。
然后，我们通过信号发生器输入测试信号，观察示波器上的波形变化。
通过调整电路参数，我们可以得到不同的放大倍数和频率响应。
在实验过程中，我们发现差分放大器具有以下特点：首先，它能够有效地放大输入信号的差分部分，抑制共模信号的影响。
其次，差分放大器具有较高的共模抑制比和输入阻抗，能够提高信号的传输质量。
最后，差分放大器的频率响应较宽，适用于不同频率范围内的信号放大。
通过本次实验，我们深入了解了差分放大器的工作原理和性能特点。
差分放大器在实际电路设计中具有重要意义，能够有效提高信号传输的稳定性和质量。
我们相信，在今后的学习和工作中，差分放大器这一知识点将会对我们有很大的帮助。
总的来说，本次实验对差分放大器的理解和应用起到了积极的促进作用。
通过实际操作和观察，我们更加深入地理解了差分放大器的
工作原理，为今后的学习和研究奠定了坚实的基础。
希望在以后的实验中，我们能够继续深入探讨电子电路的相关知识，不断提升自己的实践能力和创新意识。
感谢老师和同学们的支持和帮助，让我们能够顺利完成这次实验，收获满满的成果和收获。
愿我们在未来的学习和工作中，继续努力奋斗，不断进步，为科学技术的发展贡献自己的力量。
差分放大器实验报告
差分放大器实验报告引言差分放大器是一种常用的电路，可以将两个输入信号的差值放大，同时抵消掉共模信号。
这在电子工程领域具有广泛的应用，例如在信号放大、滤波和传感器测量等方面。
本实验通过搭建差分放大器电路，对其特性进行了实验研究。
实验目的1.了解差分放大器的基本原理；2.掌握差分放大器的电路组成和搭建方法；3.研究差分放大器的输入-输出特性。
实验原理差分放大器由两个输入端口和一个输出端口组成。
其基本原理是通过放大两个输入信号的差值，同时抵消掉共模信号，使得输出信号只包含差分信号。
差分放大器的电路图如下所示：+Vcc|R1|Vin+ ----|____||R2|Vin- ----|____||RE||||Vout其中，Vin+和Vin-分别为输入信号的正负端口，Vout为输出信号。
R1和R2是输入电阻，RE是负载电阻，+Vcc为电源电压。
差分放大器的工作原理可通过以下几个步骤来解释： 1. 假设Vin+和Vin-的信号分别为v1和v2，输入电流流过R1和R2，产生的电压分别为v1’和v2’。
2. 根据欧姆定律，v1’ = R1 * Iin，v2’ = R2 * I in，式中Iin为输入电流。
3. 差分放大器的电压放大倍数为A，输出电压Vout = A * (v1’ - v2’)。
4. 通过信号分析，可以得到差模增益Ad和共模增益Ac，其中Ad = A，Ac = 0。
5. 当共模信号Vcm存在时，Vcm = (Vin+ + Vin-) / 2，会引入输出信号，此时Ac ≠ 0。
6. 差模增益和共模增益之比称为差模抑制比CMRR，CMRR = Ad / Ac。
实验步骤1. 实验仪器和器件清单•双踪示波器•函数信号发生器•直流电源•电阻•电容•NPN晶体管2. 搭建电路按照上述差分放大器的电路图，搭建差分放大器电路，并连接调试好示波器和函数信号发生器。
3. 测试输入-输出特性3.1 调节函数信号发生器产生输入信号，并设置不同幅值和频率的正弦波。
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设计课题
设计一个具有恒流偏置的单端输入-单端输出差分放大器。
学校：延安大学
一： 已知条件
正负电源电压V
V V V EE cc
12,12-=-+=+；负载Ω=k R
L
20；输入差
模信号mV
V
id
20=。
二：性能指标要求
差模输入电阻Ω>k R id
10；差模电压增益15≥vd A ；共模抑制
比dB K CMR
50>。
三：方案设计及论证
方案一：
方案二
方案论证：
在放大电路中，任何元件参数的变化，都将产生输出电压的漂移，由温度变化所引起的半导体参数的变化是产生零点漂移的主要原因。
采用特性相同的管子使它们产生的温漂相互抵消，故构成差分放大电路。
差分放大电路的基本性能是放大差模信号，抑制共模信号好，采用恒流源代替稳流电阻，从而尽可能的提高共模抑制比。
论证方案一：用电阻R6来抑制温漂
•优点：R6 越大抑制温漂的能力越强；
•缺点：<1>在集成电路中难以制作大电阻；
<2> R6的增大也会导致Vee的增大（实际中Vee不
可能随意变化）
论证方案二
优点：（1）引入恒流源来代替R6,理想的恒流源内阻趋于无穷，直流压降不会太高，符合实际情况；
（2）电路中恒流源部分增加了两个电位器，其中47R的用来调整电路对称性，10K的用来控制Ic的大小，从而调节静态工作点。
通过分析最终选择方案二。
四：实验工作原理及元器件参数确定
•静态分析：当输入信号为0时，
•I EQ≈(Vee-U BEQ)/2Re
•I BQ= I EQ /(1+β)
•U CEQ=U CQ-U EQ≈Vcc-I CQ Rc+U BEQ
动态分析
•已知：R1=R4,R2=R3
•Rid=2(R1+Rbe)+Rw1+Rw2>10K Uid=2ib1(R1+Rbe) •Uod=βIb1(Rc//Rl)
•Aid=Uod/Uid= -β(R2//Rl)/2(R1+Rbe)
•Uoc=(Rc//Rl)* β*Ib1
•Uic=Ib1(Rb1+Rbe)+（1+ β）Ib*(2Re+Rw1)
•Re约等于无穷Aic=Uoc/ Uic=0
Kcmr=Aid/Aic=20lg(Aid/Aic)>50db
元件参数确定：
取恒流源电流I0=1mA, 则I C1=I C2=0.5mA, β=40
由计算得，R1=R4 =2.7k, R2=R3=10K, R6=R7=2K,
R10=5K, R8=20K.
五：实验仿真及数据计算
（1）差模增益仿真图
（2）共模增益仿真图
（3）:输入电阻测量：
由仿真图（1）得：Aid=22.98>15
(2)得：Aic=0.000407
(3)得：Ri=[18.818∕（20-18.818）]*1k=15.92>10k Kcmr= Aid∕Aic=56461.9>320=50dB
六：实验调试
静态工作点的调试：
理论上为达到性能指标，输入为零时，实验过程中应用万用表测量Q1和Q2的电压，同时调节47K电位器，使得电压为零，然后调节10k电位器，使得R10电压为5V.
实际调试，通过调节47k电位器，Q1和Q2的电压最小只能达到0.68V,R10上的电阻可以达到5V。
动态特性调试：
当输入电阻为 2.7k时，测得输入电阻为19.4k,差模电压增益为7.9；实际要求差模电压增益大于15，因此不满足指标要求，因此根据理论差模电压增益的计算公式知：可通过减小R1和R4（R1= R4），来提高差模电压增益，故换用R1,R4为500R,此时测得放大倍数为41.8，但输入电阻为6.7K，不满足要求，根据理论输入电阻计算公式得应适当增大R1，R4，故换用R1,R4为1K，此时测得差模增益20.5，输入电阻为12.8K，满足指标要求，并测得共模增益为0.04，计算得共模抑制比为512.5，大于50dB,满足指标要求。
七：实验改进措施：
在此次实验中，我们通过调整两个电位器使静态工作点得以改变，并且调整使电路对称性最好，提高了电路的可控性和实验精度，减小了实验误差。
八：实验心得：
通过本次实验，我们对此电路原理有了深刻的认识，在焊接元器件和实验的调试过程中，我们不断地改进电路性能，发现问题并解决问题，最终达到性能指标要求。
这对我们的动手实践能力、解决实际问题的能力都有了很大的提高。