实验四 直流差动放大电路

实验一 晶体管共射极单管放大器一、实验目的1．学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。

2．掌握放大器电压放大倍数的测试方法及放大器参数对放大倍数的影响。

3．熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

二、实验原理图2—1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。

偏置电阻R B1、R B2组成分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。

当在放大器的输入端加入输入信号后，在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号，从而实现了电压放大。

三、实验设备1、 信号发生器2、 双踪示波器3、 交流毫伏表4、 模拟电路实验箱5、 万用表四、实验内容1．测量静态工作点实验电路如图1所示，它的静态工作点估算方法为：U B ≈211B B CCB R R U R +⨯图1 共射极单管放大器实验电路图I E ＝EBEB R U U -≈Ic U CE = U CC －I C （R C ＋R E ）实验中测量放大器的静态工作点，应在输入信号为零的情况下进行。

1）没通电前，将放大器输入端与地端短接，接好电源线（注意12V 电源位置）。

2）检查接线无误后，接通电源。

3）用万用表的直流10V 挡测量U E = 2V 左右，如果偏差太大可调节静态工作点（电位器RP ）。

然后测量U B 、U C ，记入表1中。

表1测 量 值计 算 值U B （V ） U E （V ） U C （V ） R B2（K Ω） U BE （V ） U CE （V ） I C （mA ） 2.627.2600.65.22B2所有测量结果记入表2—1中。

5）根据实验结果可用：I C ≈I E ＝EER U 或I C ＝C C CC R U U -U BE ＝U B －U EU CE ＝U C －U E计算出放大器的静态工作点。

2．测量电压放大倍数各仪器与放大器之间的连接图关掉电源，各电子仪器可按上图连接，为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起后接在公共接地端上。

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。

差动放大电路实验报告严宇杰141242069 匡亚明学院1.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。

2.实验仪器双踪示波器、信号发生器、数字多用表、交流毫伏表。

3.预习内容（1）差动放大器的工作原理性能。

（2）根据图3.1画出单端输入、双端输出的差动放大器电路图。

4.实验内容实验电路如图3.1。

它是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的集电极电流增加，则Q2的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的发射极等效于无负载，差模信号被放大。

对于共模信号，若Q1的集电极电流增加，则Q2的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，共模信号被衰减。

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T1,T2管的静态工作点，希望输入信号V i=0时使双端输出电压V o=0.差动放大器常被用作前置放大器。

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，0P07的输入电阻约为107Ω量级。

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这一数值，这是很小的输入电阻。

实验四电桥放大电路一、实验目的：了解电桥放大电路的原理及应用；二、实验内容：1.反相输入电桥放大电路图4-1反相输入电桥放大电路传感器电桥（用可调电阻代替）接至运算放大器的反相输入端，称为反相输入电桥放大电路，如图4-1所示。

电桥对角线a、b两端的开路输出电压uab为：u ab =uZZZZZZ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+313424若令Z1=Z2=Z4=R，Z3=R（1+δ），式中δ=△R/R，由a点虚地可推出u o：u o =()2/14112δδ+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+uRR由上式知，δ〈〈1时，uo才与δ接近线性变化。

1.1所需组件与设备：实验主板；反相电桥实验模块；跳线若干；1.2实验步骤:（1）选择反相电桥实验模块，选择5K电阻接入R-IN1处，就构成图4-1反相输入电桥放大电路，接入的电阻是Z3，其中Z1、Z2、Z4均用3个5KΩ的电阻取代；（2）接通电源，U输入一直流电压，在DRVI上测出输出Uo，由上面的公式算出的u此时应为0，如输出的Uo不接近为0，检查线路并分析误差来源；o注：该电路要求输入的直流电压是浮置的，可采用电池提供的电压作为输入电压，将电池正负极接入板上的V+V-，将U-接入主板地，U+接主板输出，调节可调电阻，通过DRVI测出其电压值，再将U-U+接入反相电桥实验模块的U-U+；（3）将Z3电阻换成3.9K，在DRVI上测出输出Uo，与上面的公式算出的u进o 行比较，并作分析；（4）将Z3电阻换成4.7K、5.6K、5.7K，再进行步骤3。

2.同相输入电桥放大电路图4-2同相输入电桥放大电路传感器电桥（用可调电阻代替）接至运算放大器的同相输入端，称为同相输入电桥放大电路，如图4-2所示。

若令Z1=Z2=Z4=R，Z3=R（1+δ），式中δ=△R/R，由虚地可推出u o：u o =()2/14112δδ+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-uRR由上式知，δ〈〈1时，uo才与δ接近线性变化。

2.1所需组件与设备：实验主板；同相电桥实验模块；跳线若干；2.2实验步骤:（1）选择同相电桥实验模块，选择5K电阻接入R-IN2处，就构成图4-2同相输入电桥放大电路，接入的电阻是Z3，其中Z1、Z2、Z4均用3个5KΩ的电阻取代；（2）接通电源，U输入一直流电压，在DRVI上测出输出Uo，由上面的公式算出的uo此时应为0，如输出的Uo不接近为0，检查线路并分析误差来源；注：该电路要求输入的直流电压是浮置的，可采用电磁提供的电压作为输入电压，将电磁正负极接入板上的V+V-，将U-接入主板地，U+接主板输出，调节可调电阻，通过DRVI测出其电压值，再将U-U+接入反相电桥实验模块的U-U+；（3）将Z3电阻换成3.9K，在DRVI上测出输出Uo，与上面的公式算出的uo进行比较，并作分析；（4）将Z3电阻换成4.7K、5.6K、5.7K，再进行步骤3。

实验规则为顺利完成实验任务，确保人身、设备安全，培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质，特制定以下实验规则：1. 实验前必须做好充分预习，完成任课教师指定的预习任务，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，并进行必要的理论分析、计算和估算。

(2) 完成实验指导书“预习要求”中的指定内容。

(3) 熟悉实验内容。

(4) 复习实验中所用仪器、仪表的使用方法及使用注意事项。

注意：未完成预习任务者不能进入实验室作实验。

2. 使用仪器、仪表前，必须了解其性能、操作方法及使用注意事项，在使用时要严格遵守操作规程。

3. 实验时接线要认真，连接实验电路电路时关断电源，检查线路时要仔细，确信无误后才能接通电源。

初学者或没有把握时应经指导教师检查后才能接通电源。

4. 实验时要注意观察，若发现有破坏性异常现象（例如：有元器件冒烟、发烫或者有异味等），应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。

找出原因，排除故障并经指导教师同意后继续实验。

如果发生事故（例如元器件或设备损坏），要主动填写实验事故报告单，服从指导教师或实验室管理人员对事故的处理决定（包括经济赔偿），并自觉总结经验，吸取教训。

5. 实验过程中应认真记录实验结果（包括实验数据、波形及其它现象）。

所记录的结果必须经指导教师检查后才能拆除线路。

6. 实验过程中要改接线路时，必须先关断电源后才能进行。

7. 实验结束后，必须关断电源，并将仪器、仪表、导线、工具等按要求整理好以后才能离开实验室。

8. 在实验室不得做与实验无关的事情。

进行任课教师指定内容以外的实验，必须经指导教师同意。

9. 遵守纪律，不乱拿其他组的仪器、设备、导线、工具等。

10.保持室内安静、清洁，爱护一切公共财物，不允许在仪器、仪表以及实验桌、凳上乱划乱写。

11.实验后，每个同学必须按要求做出实验报告。

实验报告要求1.实验报告一般包括以下内容：（1）画出实验电路，简述所做实验内容及结果。

实验四电桥放大电路一、实验目的：了解电桥放大电路的原理及应用；二、实验内容：1. 反相输入电桥放大电路图4-1 反相输入电桥放大电路传感器电桥（用可调电阻代替）接至运算放大器的反相输入端，称为反相输入电桥放大电路，如图4-1所示。

电桥对角线a、b两端的开路输出电压uab为：u ab =uZZZZZZ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+313424若令Z1=Z2=Z4=R，Z3=R（1+δ），式中δ=△R/R，由a点虚地可推出u o：u o =()2/14112δδ+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+uRR由上式知，δ〈〈1时，uo 才与δ接近线性变化。

1.1 所需元件与设备：实验主板；反相电桥实验模块；跳线若干；1.2实验步骤:（1）选择反相电桥实验模块，选择5K电阻接入R-IN1处，就构成图4-1 反相输入电桥放大电路，接入的电阻是Z3，其中Z1、Z2、Z4均用3个5 KΩ的电阻取代；（2）接通电源，U输入一直流电压，在DRVI上测出输出Uo，由上面的公式算出的u此时应为0，如输出的Uo不接近为0，检查线路并分析误差来源；o注：该电路要求输入的直流电压是浮置的，可采用电池提供的电压作为输入电压，将电池正负极接入板上的V+V-，将U-接入主板地，U+接主板输出，调节可调电阻，通过DRVI测出其电压值，再将U-U+接入反相电桥实验模块的U-U+；（3）将Z3电阻换成3.9K，在DRVI上测出输出Uo，与上面的公式算出的uo 进行比较，并作分析；（4）将Z3电阻换成4.7K、5.6K、5.7K，再进行步骤3。

2. 同相输入电桥放大电路图4-2 同相输入电桥放大电路传感器电桥（用可调电阻代替）接至运算放大器的同相输入端，称为同相输入电桥放大电路，如图4-2所示。

若令Z1=Z2=Z4=R，Z3=R（1+δ），式中δ=△R/R，由虚地可推出u o：u o =()2/14112δδ+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-uRR由上式知，δ〈〈1时，uo 才与δ接近线性变化。

差动输入级（恒流源、Ube倍增电路）音频功率放大器葛中海采用自举电路设计的功率放大器虽然电路相对较为简单，但却存在下限工作频率截止点。

引入自举电路是为了避免对信号正半波进行放大时，没有足够电流提供给互补管使用。

不缺三极管使用的情况下，采用恒流源可以保证对正半波进行放大时，也有足够的电流提供给上位管。

与此同时，将差动放大器也设计成由恒流源提供工作电流，可以大大提高对共模噪声的抑制比和放宽对电源电压的准确要求。

如图1所示，这是笔者为中山技师学院电子专业三年级同学，在讲授《实用音响电路》一书时，为大家设计的第五个中功率音频功放电路。

通过实验制作、电路调试、交直流参数测试、计算，理解、分析与体验功放电路的工作原理、调试方法以及故障排查。

图1 差动输入级（恒流源、Ube倍增电路）音频功率放大器R1是输入电阻，与C1组成低通滤波电路，滤除信号源或电路板引入的杂散高频干扰。

R2为C2提供放电通路，在系统断电后放掉C2残存的电荷。

R5与C3 、C4组成去耦电路，消除输出级电流波动引起的电压纹波对输入级的影响。

C3（瓷片电容）滤除高频，C4（电解电容）滤除低频（R7阻值较小，正常工作时压降忽略不计）。

R6、R8、VS1与VT3组成恒流源，给差动管提供恒定的静态电流——既是电源电压有较大范围的变动，该电流也基本保持不变。

VS1击穿导通，压降约3.6V，R8控制稳压二极管击穿电流（大约7.5mA），使其工作于反向特性曲线陡降区，同时又能满足其安全工作要求。

由于VT3发射结压降为0.6V，则R6的压降约3V，因此流过R6的电流约1mA。

该电流也是VT3的发射极电流I E3，又I E3≈I C3，I C3又被VT1、VT2分流为I C1、I C2，则I C3≈I C1+I C2。

VT4、VT5构成镜像恒流源，且VT4的b-c极连接，通过限流电阻R9到地。

忽略二者的基极电流，若它们的U BE、β也相同，则它们的e-c极电流相等，即I R9≈I C4≈I C5VT4、VT5电路结构对称，I C4≈I C5，犹如镜子内外的物像完全一样，这就是镜像恒流源名称的由来！VR1、R0与VT0构成U BE倍增电路，调节VR1可使静态时U AB= 3*U BE，抵消VT7、VT8与VT9发射结死去压降，其电流调节能力、温度补偿性均优于两只开关二极管（1N4148）与可调电阻的组合运用。

差动放大电路一、概述差动放大电路又叫差分电路，他不仅能有效的放大直流信号，而且能有效的减小由于电源波动和晶体管随温度变化多引起的零点漂移，因而获得广泛的应用。

特别是大量的应用于集成运放电路，他常被用作多级放大器的前置级。

基本差动放大电路由两个完全对称的共发射极单管放大电路组成，该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。

设想这样一种情景，如果存在干扰信号，会对两个输入信号产生相同的干扰，通过二者之差，干扰信号的有效输入为零，这就达到了抗共模干扰的目的。

二、基本电路图差动放大电路的基本电路图上图为差动放大电路的基本电路图[1]三、差动放大电路的工作原理1、差动放大电路的基本形式对电路的要求是：两个电路的参数完全对称两个管子的温度特性也完全对称。

它的工作原理是：当输入信号Ui=0时，则两管的电流相等，两管的集点极电位也相等，所以输出电压Uo=UC1-UC2=0。

温度上升时，两管电流均增加，则集电极电位均下降，由于它们处于同一温度环境，因此两管的电流和电压变化量均相等，其输出电压仍然为零。

它的放大作用（输入信号有两种类型）（1）共模信号及共模电压的放大倍数 Auc共模信号---在差动放大管T1和T2的基极接入幅度相等、极性相同的信号。

如图（2）所示共模信号的作用，对两管的作用是同向的，将引起两管电流同量的增加，集电极电位也同量减小，因此两管集电极输出共模电压Uoc为零。

因此：。

于是差动电路对称时，对共模信号的抑制能力强字串3（2）差模信号及差模电压放大倍数 Aud差模信号---在差动放大管T1和T2的基极分别加入幅度相等而极性相反的信号。

如图（3）所示差模信号的作用，由于信号的极性相反，因此T1管集电极电压下降，T2管的集电极电压上升，且二者的变化量的绝对值相等，因此：此时的两管基极的信号为：所以：，由此我们可以看出差动电路的差模电压放大倍数等于单管电压的放大倍数。