差动放大器
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差动放大器工作原理
差动放大器是一种电子放大器电路,用来放大不同输入信号之间的差值。
它通过将输入信号分为两个相位相反的部分,然后进行放大,并且抑制共模信号,从而提高放大器的性能和抗干扰能力。
差动放大器的基本原理是利用两个输入信号与一个共同的对地参考点相连,形成一个闭合的回路。
这两个输入信号被分别送入差动放大器的两个输入端口。
当有差异信号输入时,即两个输入信号的幅度不相同或相位不同,差动放大器会放大这种差异,并输出一个放大后的差动信号。
差动放大器通常由一个差动对和一个输出级组成。
差动对通常由两个晶体管或场效应管构成,这两个管子会分别放大两个输入信号。
输出级则用来将输入信号的差动信号转换成单端信号,以便输出到其他电路中。
从工作原理上来看,差动放大器利用两个输入信号之间的差异来实现放大效果。
这种差异可以是输入信号的幅度差异或者相位差异。
在输入信号的共模信号上放大器会进行抑制,以便提高输出信号的纯净度。
通过合理选取差动放大器的工作参数和外围元件,可以调整差动放大器的放大倍数、频率响应和输入输出阻抗等性能。
差动放大器常用于信号处理、音频放大、通信系统以及精密测量等领域,其优点包括高增益、低噪声、抗干扰能力强等。
总之,差动放大器通过放大不同输入信号之间的差异,实现对差动信号的放大和抑制共模信号的功能,从而提高放大器的性能和抗干扰能力。
它是一种常用的电子放大器电路,用于各种信号处理和放大的应用中。
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。
差动放大器实验报告引言差动放大器是一种常见的电子电路,广泛应用于信号放大和抗干扰电路中。
本文将介绍差动放大器的原理和实验过程,并分析实验结果。
原理差动放大器是由两个共尺寸的晶体管组成,其中一个晶体管作为放大器的输入端,另一个晶体管则将被放大的信号与输入端的信号进行比较。
通过比较两个输入端的信号差异,差动放大器可以放大差值信号,并抑制其中的共模信号,从而提高信号的品质。
实验过程实验中,我们使用了集成电路作为差动放大器的核心部件。
首先,我们搭建了差动放大器的电路图,并进行了电路仿真。
通过仿真,我们可以预测放大器的输出特性,并在实际实验中进行验证。
接下来,我们准备了所需的实验器材和元件,包括集成电路、电源、电阻和电容等。
然后,我们按照实验电路图进行了实验搭建。
在搭建过程中,我们注意到放大器电路对元件的要求较高,需要保持稳定的电源和合适的电阻值。
在搭建完成后,我们开始进行实验测试。
首先,我们调整了电源电压和电阻的数值,确保电路能正常工作。
然后,我们输入了不同幅度和频率的信号,并通过示波器观察了输入端和输出端的波形。
实验结果经过实验,我们观察到了以下现象。
首先,差动放大器能够有效地放大差异信号,使其增益明显高于输入信号的幅度。
其次,差动放大器能有效抑制共模信号,使其输出幅度相对较小。
最后,差动放大器对输入信号的频率也有一定的响应特性,对低频信号的放大效果相对较好。
讨论与分析通过对实验结果的观察和分析,可以得出以下结论。
首先,差动放大器的放大效果与电源电压和电阻的数值有关。
在一定范围内,增加电源电压和降低电阻值能够提高放大器的增益,但超过一定值后则可能导致放大器失真。
其次,差动放大器对共模信号的抑制效果也与电源电压和电阻的数值相关。
适当调整电源电压和电阻值,可以提高共模抑制比,进一步提高差动放大器的信号品质。
结论本实验通过搭建和测试差动放大器电路,验证了差动放大器的原理和特性。
实验结果表明,差动放大器具有良好的差异信号放大和共模抑制效果,并且对输入信号的频率响应较为稳定。
差动放大电路的原理
差动放大器的原理是利用两个对称输入信号进行放大,输出信号为两个输入信号的差值。
差动放大电路一般由一个差动放大器和一个负反馈电路组成。
差动放大器由两个输入端,分别接收两个对称的输入信号。
这两个输入信号经过放大器的放大作用后,输出两个放大的信号。
差动放大器的输出取决于两个输入信号的差异大小。
负反馈电路将差动放大器的输出信号与输入信号进行比较,并将差异信号放大器的输入端,实现对输出信号的修正。
通过不断修正差动放大器的输出,使得输入和输出之间的差异趋近于零,实现对输入信号的放大。
差动放大电路的原理可以简单概括为:通过抑制两个输入端之间的差异信号,只放大两个输入信号之间的差异部分,从而实现对差异信号的放大。
这样可以有效抑制共模干扰,提高信号的抗干扰能力,提高放大器的稳定性。
差动放大电路广泛应用于各种信号放大和处理电路中。
差动放大器的工作原理
差动放大器是一种基本的放大电路,通过将两个输入信号取差值来实现放大功能。
差动放大器通常由两个输入端,一个共模输入端和一个输出端组成。
差动放大器的基本工作原理如下:
1. 输入信号:将两个输入信号分别连接到差动放大器的两个输入端,分别称为正相输入和负相输入。
这两个输入信号可以是不同的信号源,也可以是同一个信号的不同相位。
2. 差模和共模信号:差动放大器将输入的两个信号进行差分运算,产生的差分信号称为差模信号。
同时,差动放大器还将两个输入信号的平均值称为共模信号。
3. 差分放大:差动放大器通过差模信号进行放大,并将放大后的信号发送到输出端。
差动放大器的放大倍数由电路的设计决定,可以通过选择合适的电阻和晶体管来调整。
4. 共模抑制:差动放大器的一个重要特点是它能够抑制共模信号。
共模信号通常是来自于干扰源或者信号源的共同部分,如电源噪声或环境干扰。
差动放大器的电路设计能够选择性地放大差模信号,而对共模信号进行抑制,从而提高信号的质量和可靠性。
5. 输出信号:放大后的差模信号通过输出端口输出,可以连接到其他电路或设备进行进一步处理。
差动放大器的工作原理是基于差分放大和共模抑制的原理。
差动放大器将输入信号进行差分运算,并通过设定的放大倍数放大差模信号,同时抑制共模信号。
这个特性使得差动放大器在许多应用中非常有用,如抑制噪声、增强信号质量和差分传输等。
[精编]差动放大器实验报告(1) 实验报告:差动放大器实验一、实验目的1.理解差动放大器的工作原理及特点。
2.掌握差动放大器的调整与测量方法。
3.通过实验,加深对模拟电路中放大器性能的理解。
二、实验原理差动放大器是一种对差模信号具有放大作用的放大器,它具有高输入阻抗、高共模抑制比、低零点漂移等优点,常用于模拟电路中的信号放大。
差动放大器主要由差分对管和负载电阻组成,通过对差分对管的基极电压进行适当调整,可以实现差模信号的放大。
三、实验步骤1.准备实验器材:差动放大器模块、信号源、示波器、万用表、导线若干。
2.连接实验电路:将差动放大器模块与信号源、示波器、万用表连接起来,构成完整的实验电路。
3.调整差动放大器:根据差动放大器的使用手册,调整差分对管的基极电压,使差动放大器工作在合适的状态。
4.输入信号:利用信号源产生一定幅度和频率的差模信号,输入到差动放大器的输入端。
5.观察输出信号:在示波器上观察差动放大器输出端的信号变化,记录下不同输入信号下的输出信号幅值和波形。
6.测量性能指标:利用万用表测量差动放大器的增益、共模抑制比等性能指标,并记录下测量数据。
7.分析实验结果:根据实验数据和观察结果,分析差动放大器的性能特点及工作原理。
四、实验结果与分析1.实验数据:2.结果分析:根据实验数据,我们可以看出,随着输入信号幅值的增加,输出信号幅值也相应增加,增益和共模抑制比也表现出良好的线性关系。
这表明差动放大器在放大差模信号的同时,能够有效地抑制共模信号,具有较高的信号保真度。
此外,通过观察示波器上的输出波形,我们发现差动放大器的输出信号波形具有良好的稳定性,没有出现明显的零点漂移现象。
这进一步验证了差动放大器在模拟电路中的重要作用。
五、实验结论通过本次实验,我们验证了差动放大器在模拟电路中的重要作用,包括放大差模信号、抑制共模信号、提高信号保真度以及减小零点漂移等。
此外,我们还发现,差动放大器的性能指标如增益和共模抑制比与输入信号的幅值和频率具有一定的关系。
差动放大器实验报告总结(共10篇)
差动放大器是一种常用的电路,在电子电路的设计和实验中有着广泛的应用。
本次实验中,我们通过对差动放大器电路的实际搭建和测试,掌握了差动放大器的基本原理、性质和实际应用。
在本次实验中,我们首先学习了差动放大器的工作原理和基本结构。
差动放大器是由两个共尺寸的放大器组成的,这样可以消除共模信号,从而提高信号的抗干扰能力。
通过实验,我们验证了差动放大器的差分放大特性和共模抑制特性。
我们利用示波器和函数信号发生器对差动放大器的输出波形进行观测和分析,在不同输入信号条件下,得到了不同的输出结果,这进一步加深了我们对差动放大器工作原理的理解。
同时,我们还对输入电阻、输出电阻、可调增益等性能指标进行了测试和比较,进一步探究了差动放大器的性能特点。
本次实验还涉及到了差模转换、满足电路的另一种实现方式。
差模转换器基本上是一个带有放大和滤波功能的电路,它可以将输入的差分信号转换为单端信号输出。
通过差模转换电路,我们还了解了滤波器的工作原理和基本特性,为进一步的信号处理和放大提供了参考。
最后,在本次实验中,我们还对差动放大器的实际应用进行了讨论,比如在运算放大器、仪器放大器等实际场景中,差动放大器的作用和影响。
这些应用场景为我们进一步深入理解差动放大器的实际意义提供了依据。
通过本次实验,我们不仅掌握了差动放大器的基本原理和性质,还学习了在实际电路中如何正确使用差动放大器,为我们今后的学习和工作打下了基础。
实验四 差动式直流放大器
一、 实验目的
1. 了解差动放大器的性能特点和调试方法. 2. 学会测量差动放大器的放大倍数和共模抑制比.
二、实验仪器
直流稳压电源(双路), GDM —8045数字万用表, 模拟电路实验箱
三、实验原理
差动式直流放大器(简称差放)的原理图如图,1T 、2T 的性能相同,21C C R R =,21R R =,21S S R R =,发射极共用一只电阻e R .由图可见,它由两个共发射极放
大器联体而成,与单管放大器比较,有以下三点不同:
1. 输入信号i U 对地对称,叫差模信号,1T 、2T 两管基极得到的信号是大小相等、方向相反的信号.在无线电技术中称这种输入形式为“平衡输入”或“对称输入”.
2. 输出信号o U 在两管的集电极上取出,对地也是对称的,所以也叫“平衡输出”“对称输出”,也叫“双端输出”.
3. 两晶体管共用一只发射极电阻e R
由于这三点不同,使差放具有了零点漂移小,能够放大频率低至直流的信号的特点.它广泛用于测量技术中,在集成电路中应用更普遍.
当输入差模信号i U 时,1T 的集电极电位下降1C
U '∆,2T 的集电极电位上升2C
U '∆,而且因电路对称,='∆1C U 2C U '∆,输出电压21C C O U U U '∆+'∆=∆.差放双端输出时的差模放大倍数dd A 为:
21212222d d i
C
i C i o dd A A U U U U U U A =='∆='∆=∆=
, 21d d A A ,是单端输出时的差模电压放大倍数.
当1T 、2T 的基极上加大小相等,相位相同的共模信号i U 时,两管集电极电位同
时上升或下降1C
U ''∆和2C U ''∆且1C U ''∆=2C U ''∆,此时若采用单端输出,则O U ∆=1C U ''∆=2C U ''∆,差放单端输出时的共模电压放大倍数i
C
CS U U A 11''∆=,i
C
CS U U A 22''∆=
,它们均大于0;若采用双端输出,则共模电压放大倍数021=''∆-''∆=∆=
i
C C
i O cd U U U U U A ,差放的这一特点,就是它能消除“零点漂移”的原理.因为象温度变化、外界干扰那样的信号,都是同时同相等量的加在差放的两只晶体管上的,相当于共模信号.
在实际应用中,电路不可能完全对称,所以cd A 也不可能完全为0.另外,差放也经常采用单端输出的方式,即使电路完全对称,1CS A 、2CS A 也不可能等于0,所以在两管发射极上接公用电阻e R .该电阻对差模信号不起作用,但对共模信号有负反馈作用,使1CS A 、2CS A 下降,从而起到抑制漂移的作用.显然,e R 越大,这种抑制作用越大,在数量上,e
C e C CS CS R R
R R A A 222121-=-
==,但e R 也不能太大. 四、实验内容
实验电路如图所示,检查实验电路板,接好+12v 和-12v 电源,将①接①’,②接②’,开始实验。
1. 典型差动放大器性能测试
开关K 拨向1,构成典型差动放大器。
(1) 测量静态工作点 ①调节放大器零点
信号源不接入,将放大器输入端A 、B 与地短接,用数字万用表测量输出电压V O ,调节调零电位器R P ,使V O =0。
②测量静态工作点,填写表4-1。
(2)差模电压放大倍数
由A 端输入0.5V 直流信号,B 端接地,用数字万用表测试输出信号1C
V '和2C V ',计算双端输出的差模电压放大倍数dd A 和单端输出的电压放大倍数1d A 、2d A 。
填写表4-2。
(3)共模电压放大倍数
将B 与地断开,与A 短接,仍然输入0.5v 直流信号,构成共模输入,用数字万用表测
试输出信号1C
V ''、2C V '',计算双端输出的共模电压放大倍数cd A 和单端输出的电压放大倍数1cs A 、2cs A 。
表4-3
2. 恒流源式差分放大电路
将开关k 扳到2,构成恒流源差分放大电路。
重复1内容中的(1),(2),(3),测试后再填写表4-1,4-2和4-3。
3.测量完毕后,计算典型差动电路和恒流源差动电路的共模抑制比,填写表4-4。
五、实验报告要求
根据所测数据,解释两种电路中的参数差异的原因.。