3 简单差动放大器的仿真实验

差动放大器实验报告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等领域。

本实验旨在通过搭建差动放大器电路并进行实验验证，深入了解其工作原理和性能特点。

一、实验目的：1. 掌握差动放大器的基本原理和电路结构；2. 了解差动放大器的性能指标，如增益、共模抑制比等；3. 进行差动放大器的实验验证，观察其输入输出特性。

二、实验器材：1. 电压源；2. 电阻、电容等被测元件；3. 示波器；4. 信号发生器。

三、实验过程：1. 搭建差动放大器电路，按照给定的电路图连接电阻、电容等元件；2. 将信号发生器的输出接入差动放大器的输入端，调节信号发生器的频率和幅度；3. 通过示波器观察差动放大器的输入输出波形，记录相关数据；4. 分析实验结果，计算差动放大器的增益和共模抑制比等性能指标。

四、实验结果与分析：1. 输入输出特性：通过观察示波器上的波形，我们可以看到差动放大器的输入输出特性。

输入电压与输出电压之间的关系可以帮助我们了解差动放大器的放大倍数。

同时，我们还可以通过改变输入信号的频率和幅度，观察输出波形的变化情况，进一步分析差动放大器的频率响应和非线性特性。

2. 增益与共模抑制比：差动放大器的增益是指输出电压与输入电压之间的比值。

通过实验测量输入输出电压的数值，我们可以计算出差动放大器的增益。

同时，共模抑制比是衡量差动放大器抗干扰能力的指标，它表示在输入信号中存在共模信号时，差动放大器对共模信号的抑制程度。

实验中，我们可以通过改变输入信号的共模分量，观察输出波形的变化，进而计算共模抑制比。

3. 性能评估：根据实验数据和计算结果，我们可以对差动放大器的性能进行评估。

通过与理论值的对比，我们可以判断实验结果的准确性和可靠性。

同时，我们还可以根据实验结果，进一步优化差动放大器的设计和参数选择，以满足实际应用的需求。

五、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了差动放大器的工作原理和性能特点。

一：实验目的
1、复习基本差动对的电路结构、特点及工作原理。

2、学会使用tanner软件对差动放大器的基本性能进行仿真。

二：实验数据
基本差动电路图
网表文件
仿真结果
Vdc =0.5v,vin1、vin2振幅改成1.5v 仿真如下
Vdc=0.5v，vin1、vin2频率=0；
三：实验思考题
1、比较图3.6和图3.7，解释图3.7中两个输出电压波形失真的原因。

答：由于图3.7中输入的共模电平太低，就使的V in1和V in2处在负半轴时使得M1和M2管出现截止，导致底部出现失真。

另外由于每端的输出最大只能是VDD，所以当输入幅度信号
大时，输出正半轴时也会出现失真。

2、观察图3.9，读出输出电压的最大和最小值，验证仿真结果和理论分析的一致性。

答：有图可知，Vout（max）= 2.5v; V out(min) = -2.5v
当V in1很小时，M1管截止，M2管导通，V out1 = VDD,
V out2 = VDD – R D I ss;当V in2很小时，M2管截止，M1管导通，V out2 = VDD, V out2= VDD –R D I ss;故仿真结果与理论分析一致。

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。

[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。

国家集成电路人才培养基地培训资料(3)简单差动放大器实验2006-X-XX简单差动放大器实验本实验包括对简单差动放大器进行DC扫描、AC分析，并学习根据输出波形确定相位裕度、输入输出共模范围、共模增益、共模抑制比（CMRR）以及电源抑制比（PSRR）。

1.启动cadence启动电脑，进入solaris9系统，打开终端Teminal，输入cds.setup后按回车，再输入icfb&按回车，candence启动成功。

在自己的Library中新建一个cellview，命名为amp。

2.电路图输入按下图输入简单差动放大器电路图，其中的元件参数我们在下一步中设置，图中用到的元件（vdc, pmos4,nmos4,vdd,gnd,cap）都在analogLib库中能找到。

3.计算、设置元件参数根据放大倍数，功耗，输出摆幅等要求确定各个mos管的宽长比（W/L）和栅压。

由于我们实验时间有限，请同学们直接按下面的步骤设置好元件值（选中元件后按q键调出图2.1 简单差动放大器电路图图3.1 M0、M1、M2管的参数设置如下的元件属性设置框）：M0，M1，M2：于Model name 栏输入n18，于Width栏输入4u，于Lenth栏输入700n，最后点击ok。

M3，M4：于Model name 栏输入p18，于Width栏输入10u，于Lenth栏输入3u，最后点击ok。

直流电压源V0，V1的值分别设为1.8，0.6。

设置完毕后点击工具栏上的进行保存。

4.仿真4.1DC扫描及输入输出共模范围在菜单栏依次选择Tools→Analog Environment，弹出如图4.1所示的Simulation窗口：图3.2 M3、M4管参数设置点击Setup →Model Libraries 在弹出的对话框中设好Model Library。

点击Browse …按钮，选择/cad/smic018_tech/Process_technology/Mixed-Signal/SPICE_Model/ms018_v1p6_s pe.lib ，在Section(opt.)中填入tt ，点Add ，再点ok 退出。

差动放大器实验报告实验报告：差动放大器的原理与应用一、实验目的1.了解差动放大器的基本原理；2.学习差动放大器的性能参数评价与测量方法；3.熟悉差动放大器的应用。

二、实验原理1.差动放大器的基本电路为共射器差动放大电路。

它由两个相同的共射放大器和一个共同的负载电阻组成。

两个BJT管分别驱动同一负载电阻，其发射极相互连接。

通过负载电阻可以得到差模和共模信号。

其中，差模信号为两个输入信号之差，而共模信号为两个输入信号之和。

2.差动放大器的性能参数主要包括共模抑制比、增益、输入电阻和输出电阻。

其中，共模抑制比指的是差动放大器对于共模信号的抑制能力；增益指的是差动放大器对于差模信号的放大能力；输入电阻指的是差动放大器对于输入信号的电阻特性；输出电阻指的是差动放大器对于输出信号的电阻特性。

三、实验步骤1.接线：按照电路图将差动放大器电路搭建起来。

2.测量差动放大器的直流工作点：使用万用表测量差动放大器电路的直流电压，包括两个BJT管的发射极电压、基极电压和集电极电压。

3.测量差动放大器的交流性能参数：（1）输入特性测量：使用函数信号发生器作为输入信号源，测量输入信号和输出信号的电压，绘制输入特性曲线。

（2）共模抑制比测量：使用函数信号发生器分别给两个输入端口施加共模信号和差模信号，测量输出信号的电压，计算共模抑制比。

（3）增益测量：使用函数信号发生器分别给两个输入端口施加差模信号，测量输出信号的电压，计算增益。

（4）输入、输出电阻的测量：使用函数信号发生器施加信号，通过分析输入、输出端口的电流和电压变化，测量输入、输出电阻。

四、实验结果与分析1.直流工作点测量结果如下表所示：左端BJT管，发射极电压，基极电压，集电极电压:----------:，:----------:，:--------:，:--------:Q1，1.23V，0.72V，6.68VQ2，1.30V，0.75V，6.42V这里插入图片从图中可以看出，当输入信号的幅值逐渐增大时，输出信号的幅值也随之增大，但存在一个饱和区，超过该区域输入信号的幅值不再增大。

差动放大器实验报告一、实验目的了解差动放大器的基本原理，熟悉差模信号的特性，并掌握差动放大器的基本应用，学会操作实验平台，提高实验技能。

二、实验原理差动放大器是指以两个输入端口分别输入信号，且两个输入信号具有差分特性的放大器。

差分信号的特性是一对相同但反向的信号之间差值很小，例如：两个电压信号U1、U2，其差分信号可以表示为ΔU=U1-U2，ΔU是差分信号，Ucm=(U1+U2)/2是公模信号，Ucm通常是系统中所需要忽略的信号部分。

差动放大器主要用于放大两个输入信号的差分信号，将差分信号经过放大之后通过放大器的输出端口输出，同时忽略公模信号的影响。

三、实验内容本次实验我们需要完成的是基于差动放大器的实验，具体实验的内容主要包括：实验步骤：1.准备实验平台，连接相应的差动放大器模块及指令控制模块；2.调整输入信号的具体参数，将输出信号直接接入示波器；3.测试差动输出信号的波形及幅值，并记录数据；4.调整输入信号进行多次测试，以得到更为有效的实验数据；5.分析实验数据，并撰写实验报告，评估实验结果。

四、实验结果在本实验中，我们得到了多组差分输出信号的数据，进行了数据的处理并绘制了相应的波形图。

通过图形可以得到，差分信号具有非常明显的幅值放大特性，而在公模信号的干扰下，差分信号的放大倍数会降低，但依然具备较高的放大幅度。

五、实验分析通过本次实验的数据，我们可以看到，差动放大器作为一种专门用于放大差分信号的放大器，在实际中具有非常明显的优势。

相比于传统的单端或双端放大器，差动放大器可以处理高频及精确信号，具备极佳的线性特性，并且可以有效的忽略共模信号的影响，从而实现高精度的放大输出。

同时，我们也可以看到，作为一种高精度的放大器，差动放大器也有其自身存在的局限性。

在实际中，必须通过对输入信号及差分放大器本身进行调整，才能够实现高精度的输出。

因此，在使用差动放大器的同时，必须根据具体的应用需求进行精心设计和调试。