差分放大电路实验

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实验报告_差分式放大电路

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

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

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。

差分放大电路

差分放大电路

差动放大电路实验报告作者: ET6V 一、实验原理图二、实验过程以及理论值推算(1)静态工作点的估算调节Rp,使之处于中点,则I E≈(|V EE|-V BE)/R E≈1.13mA;Ic1=Ic2=1/2I E=0.57mA;I B≈I E/β=0.01mA ;V B1=V B2=-I B*R b≈-0.1V;V C1=V C2=V CC-I C1*R C1=6.30V;V E1=V E2=V B1-0.7=-0.8V;V RE=V E1-I C2*1/2*R P-(-V EE)=11.17V;理论值(2)计算差模电压放大倍数双端 RP在中间位置A VD = V O/V i=βR c/(R b+r be+1/2*(1+β)*R P) =38.86单端输出:A VD1=V C1/V i=1/2*A VD=19.43A VD2=V C2/V i=1/2*A VD=19.43(3)当输入共模信号时,若为单端输出A VC1=V C1/V i= -βR c/(R b+r be+(1+β)*(1/2*R p+2R e)) -R c/(2R e)=-0.5A VC2=V C2/V i=-R c/(2R e)=-0.5若为双端输出,在理想情况下:A VC=V O/V i=0(3) 共模抑制比:K CMR=|A VD/A VC|=∞三.仿真(1)静态工作点的仿真值仿真值(2)测量差模与共模电压放大倍数仿真值K CMR=∞当输入差模信号时,V i与V O1波形其中ChannedA 是V o1,ChannedB 是V i当输入差模信号时,V i与V O2波形其中ChannedA 是V o2ChannedB 是V i当输入共模信号时,V i与V O1波形其中ChannedA 是V o, ChannedB 是V i输入共模信号时,V i与V O2的波形其中ChannedA 是V o2,ChannedB 是V i四.实验时的实验数据(1)测量静态工作点实验值(2)测量差模与共模电压放大倍数实验值K CMR=154.54当输入差模信号时,V i与V O1的波形输入差模信号时,V i与V O2的波形当输入共模信号时,V i与V O1的波形输入共模信号时,V i与V O2的波形五.对比分析(1)测量静态工作点实验值与仿真值.理论值很接近。

实验十差分放大电路

实验十差分放大电路

实验十 差分放大电路一、实验目的1.加深理解差分放大电路的工作原理。

2.掌握差分放大电路零点调整方法和静态工作点的测试方法。

3.掌握差分放大电路差模电压放大倍数和共模电压放大倍数的测量方法。

二、实验原理如图10.1所示的差分放大电路是由两个元器件参数相同的基本共射极放大电路组成的,具有放大差模信号、抑制共模信号的作用。

调零电位器R P 用来调节T 1、T 2管的静态工作点,使得输入信号U i = 0时,双端输出电压U o = 0。

R 1、R 2、R E 、T 3构成恒流源,可以抑制零点漂移,稳定静态工作点。

其静态值可用下面公式估算:EBEEE CC 212E3C3)(R U U U R R R I I -++≈≈ , C3C2C121I I I ==当输入差模信号时,差分放大电路对其具有放大作用。

差模电压放大倍数A d 由输出方式决定,而与输入方式无关。

双端输出:beB Ci o d r R R U U A +-≈∆∆=β 单端输出:d i C1d121A U U A =∆∆=, d i C2d221A U U A -=∆∆=当输入共模信号时,差分放大电路对其具有抑制作用。

若为单端输出,则有共模电压放大倍数EC i C1C2C12R RU U A A -≈∆∆== ;若为双端输出,在理想情况下有A C = 0。

差分放大电路的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。

共模抑制比是一个全面衡量差分放大电路对差模信号(有用信号)的放大能力和对共模信号的抑制能力的综合指标,其定义为C d CMRR A A K =或 (dB)20lg Cd CMRR A AK = 显然,共模抑制比越大,差分放大电路分辨所需要的差模信号的能力越强,而受共模信号的影响越小,零点漂移越小,抗共模干扰能力越强。

提高共模抑制比的手段,一是尽可能使电路参数对称,二是尽可能加大电阻R E 。

三、实验仪器和设备1. 低频信号发生器 1台2. 数字万用表 1块3. 交流毫伏表 1台4. 双踪示波器 1台5. 模拟电路实验箱 1台6. 导线 若干四、预习要求1.差分放大电路的结构和工作特点。

实验五差分放大电路

实验五差分放大电路
八、实验设备与器件
1.函数信号发生器2.双踪示波器
3.交流毫伏表4.万用表
5.直流稳压电源
实验二、单级共射放大电路
一.实验目的
1.学会放大器静态工作点的测量和调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。
2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
四.实验内容
1.用机内校正信号对示波器进行自检。
(1)扫描基线调节
将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示(Y1或Y2),输入耦合方式开关置“GND”,触发方式开关置于“自动”。开启电源开关后,调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮,使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”()和“Y轴位移”()旋钮,使扫描线位于屏幕中央,并且能上下左右移动自如。
频率计读数(Hz)
示波器测量值
毫伏表读
数(V)
示波器测量值
周期(ms)
频率(Hz)
峰峰值(V)
有效值(V)
100Hz
1KHz
10 KHz
100 KHz
3.测量两波形间相位差
(1)观察双踪显示波形“交替”与“断续”两种显示方式的特点
Y1、Y2均不加输入信号,输入耦合方式置“GND”,扫速开关置扫速较低挡位(如div挡)和扫速较高挡位(如5μS/div挡),把显示方式开关分别置“交替”和“断续”位置,观察两条扫描基线的显示特点,记录之。
(2)测试“校正信号”波形的幅度、频率
将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的Y通道(Y1或Y2),将Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”,触发源选择开关置“内”,内触发源选择开关置“Y1”或“Y2”。调节X轴“扫描速率”开关(t/div)和Y轴“输入灵敏度”开关(v/div),使示波器显示屏上显示出一个或数个周期稳定的方波波形。
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差分放大电路实验
一、实验目的
1.加深对差分放大电路原理、性能及特点的理解。

2.学习差分放大电路主要性能指标的测试方法。

二、预习要求
1.阅读实验原理,根据实验电路参数,估算典型差分放大电路和具有恒流源的差分放大电路的静态工作点及差模电压放大倍数(取β1=β2=100)。

2.测量静态工作点时,差分放大器输入端A、B与地应如何连接?
3.实验中怎样获得双端和单端输入差模信号?怎样获得共模信号?画出A、B端与信号源之间的连接图。

怎样调整静态零点?
4.用什麽仪表测量输出端电压U0?
5.怎样用交流毫伏表测双端输出电压U0?
三、实验原理与参考电路
-V EE
-12V
图5-1差分放大电路
图5-1是差分放大电路的基本结构。

它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。

当开关K拨向左边时,构成典型的差分放大电路。

调节调零电位器R p,使差分放大电路两边对称的元件参数相等,当输入信号U I=0时,双端输出电压U0=0。

R E为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无反馈作用,因而不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有较强的负反馈作用,故可以有效地抑制零漂,稳定静态工作点。

当开关拨向右边时,构成具有恒流源的差分放大电路。

它用晶体管恒流源代替发射极电阻R E,可以进一步提高差分放大电路抑制共模信号的能力。

1.静态工作点的估算
典型电路
E
BE EE E R U U I ]
[-=
(认为U B1=U B2≈0)
221E C C I I I =
=
恒流源电路
3212331
)()]([E BE
EE CC E C R U R R U U R I I ⨯
-++⨯=

2321C C C I I I =
= 2.差摸电压放大倍数和共模电压放大倍数
当差分放大电路的射极电阻R E 足够大,或采用恒流源电路时,差模电压放大倍数A d 由输出端方式决定,而与输入方式无关。

双端输出: R E =∞,R P 在中心位置时,
P be B C
I O d R r R R U U A )1(ββ+++=
∆∆= 单端输出:
211d
I C d A U U A =
∆∆=
222d
I C d A
U U A -=∆∆=
当输入共模信号时,若为单端输出,则有,
E
C E P
be B C
I
C C C R R R R r R R U U A A 2)22
)(
1(1
21-
≈++++-=
∆∆=
=ββ
若为双端输出,在理想情况下
=∆∆=I O
C U U A
实际上由于元件不可能完全对称,因此共模放大倍数A c 也不会绝对等于零。

3.共模抑制比CMRR
为了表征差分放大电路对有用信号(差模信号)的放大作用和对共模信号的抑制能力,通常用一个综合指标来衡量,即共模抑制比
C d
A A =
CMRR 或者
C d
A A log
20CMRR = (dB ) 差分放大电路的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。

本实验由函数信号发生器提供频率f=1KHz 的正信号作为输入信号。

四、实验内容
1.典型差分放大电路性能测试
按图5-1连接实验电路,开关拨向左边构成典型差分放大电路。

(1)测量静态工作点
①调节放大器零点信号源不接入,将输入端A、B与地短接,接通±12伏直流电源,用直流电压表测量输出电压,调节调零电位器,使输出电压等于零。

调节要仔细,力求准确。

②测量静态工作点调好零点以后,用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻R E两端电压U RE,计入表5-1中。

(2)测量差模电压放大倍数断开直流电源,将函数信号发生器的输出端接放大器输入A端,地端接放大器输入B端,构成单端输入方式,调节输入信号为频率f=1KHz的正弦信号,并使输出旋钮旋至零(输入电压U i为0),用示波器监视输出端(集电极C1或C2与地之间)。

接通±12V直流电源,逐渐增大输入电压U i(约100mV),在输入波形无失真的情况下,用交流毫伏表测U i,U c1,U c2,计入表5-2中,并观察U i,U c1,U c2之间的相位关系及U BE随U i改变而变化的情况。

(3)测量共模电压放大倍数将放大器输入端A、B短接,信号源接A端与地之间,构成共模输入方式,调节输入信号f=1KHz,U i=1V,在输出电压无失真的情况下,测量U c1,U c2之值,记入表5-2中,并观察U i,U c1,U c2之间的相位关系及U BE随U i改变而变化的情况。

2.具有恒流源的差分放大电路性能测试
将图5-1电路中开关K拨向右边,构成具有恒流源的差分放大电路。

重复内容1-2)、1-3)的要求,计入表5-2中。

1.整理实验数据,填入实验表格中。

2.画出实验中观察到的波形,比较其相位关系。

3.根据测试结果,说明两种差分放大电路性能的差异及其原因。

六、思考题
1.为什麽要对差分放大电路进行调零?调零时能否用晶体管毫伏表来指示输出U0值?
2.对基本差分放大电路而言,在V CC和V EE已确定的情况下,要使静态工作点达到某个预定值,应怎样调整?
3.差分放大电路的差模输出电压是与输入电压的差还是和成正比?
4.设电路参数对称,加到差分放大电路两管基极的输入信号相等、相位相同时,输出电压等于多少?
七、注意事项
v
图5-2 双端输入方式
1.为实验简单,测量差分放大电路的差模电压放大倍数时,采用了单端输入方式。

若采用双端输入方式时,信号源接隔离变压器后再与被测电路相接,如图5-2所示。

调节信号源输出电压并同时用交流毫伏表测量差分放大电路输入端A (或B)至地的电压,使V A=V id1(或V B=V id2),即V AB=V id=2V id1。

2.测量图5-1中带恒流源差分放大电路两管的静态电流I CQ1和I CQ2,可通过测量R E3两端电压降,然后换算得到。

3.测量静态工作点和动态指标前,一定要先调零(即V I=0时,使V0=0)。

八、实验设备与器件。

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