差动放大电路_实验报告
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直流差动放大电路实验报告背景直流差动放大电路是一种常见的放大电路,广泛应用于信号放大和电子设备中。
它通过比较两个输入信号的差异,来放大输出信号。
直流差动放大器具有较高的增益、较低的噪声和较好的抗干扰能力,在信号传输和测量中起着重要的作用。
本实验旨在通过搭建直流差动放大电路,并对其性能进行分析,验证理论知识,培养实际操作能力。
实验设备1.双电源直流电压稳定器2.直流信号发生器3.双导轨运算放大器(如LM324)4.虚拟地实验步骤1.搭建直流差动放大电路,如图所示。
其中 Ve1 和 Ve2 分别为两个输入信号,Vout 为输出信号,R1 和 R2 分别为两个输入电阻。
2.将 Ve1 和 Ve2 分别接入直流信号发生器,并调节为期望的输出波形和幅度。
3.连接双导轨运算放大器的正负电源,确保电源的稳定性和适当的电压。
4.连接输出信号 Vout 至示波器,以观察输出波形。
5.开启电源,等待电路稳定。
6.调节输入电压 Ve1 和 Ve2,观察输出信号 Vout 的变化。
7.记录输出信号 Vout 的幅度和相位,绘制输入输出特性曲线。
实验结果通过实验,我们观察到以下结果:1.在输入信号差异较小时,输出信号几乎不变,增益较高。
2.当输入信号差异较大时,输出信号会有明显的变化。
3.输出信号的相位和输入信号之间存在一定的差异。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1.直流差动放大电路可以放大输入信号的差异,并输出放大后的信号。
2.输入信号差异越大,输出信号的变化越明显。
3.该电路适用于需要对输入信号进行放大、差异比较的应用场景。
分析直流差动放大电路的原理是通过在两个输入信号 Ve1 和 Ve2 上加上相同的放大倍数进行放大,使得两个输入信号的差异被放大。
这样可以实现对差异信号的放大和传输。
在实验中,我们使用了双导轨运算放大器作为放大电路,该放大器具有输入电阻高、开环增益大、抗干扰能力强等特点,适合用于直流差动放大电路。
差动放大电路实验报告 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】实验五差动放大电路(本实验数据与数据处理由果冻提供,仅供参考,请勿传阅.谢谢~)一、实验目的1、加深对差动放大器性能及特点的理解2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法二、实验原理R P 用来调节T1、T2管的静态工作点, Vi=0时, VO=0。
RE为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,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,可以有效抑制零漂。
差分放大器实验电路图三、实验设备与器件1、±12V直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、交流毫伏表5、直流电压表6、晶体三极管3DG6×3, T1、T2管特性参数一致,或9011×3,电阻器、电容器若干。
四、实验内容1、典型差动放大器性能测试开关K拨向左边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,接通±12V直流电源,用直流电压表测量输出电压VO ,调节调零电位器RP,使VO=0。
②测量静态工作点再记下下表。
2) 测量差模电压放大倍数(须调节直流电压源Ui1= ,Ui2=理论计算:(r be =3K .β=100. Rp=330Ω) 静态工作点:E3BEEE CC 212E3C3R V )V (V R R R I I -++≈≈= I c Q =Ic 3/2=, Ib Q =Ic/β=100=uA U CEQ =Vcc-IcRc+U BEQ =*10+=双端输出:(注:一般放大倍数A 的下标d 表示差模,下标c 表示共模,注意分辨)Pbe B C iOd β)R (121r R βR △V △V A +++-===Ac 双 =0.单端输出:d i C1d1A 21△V △V A ===, d i C2d2A 21△V △V A -=== (参考答案中的Re=10K ,而Re 等效为恒流源电阻,理想状态下无穷大,因此上式结果应为0.读者自己改一下)实测计算:(注:本实验相对误差不做数据处理要求,下面给出的仅供参考比对数据) 静态工作点:Ic 1Q =(Vcc-Uc1)/Rc1=/10mA= Ic 2Q = Ib 1Q = Ic Q/β=100mA= Ib 2Q =U C1E1Q =U C1-U E1==U C2E2Q =差模放大倍数:(Ui=Ui1-Ui2=+ (注:放大倍数在实测计算时,正负值因数据而异~!)Ad1=(Uc1差模-Uc1)/(Ui-0)=Ad2=(Uc2差模-Uc2)/(Ui-0)=Ad双=Uo双/Ui==相对误差计算 (||Ad理|-|Ad实||)/|Ad理|r d1=| r d2=| r d双=%共模放大倍数:(Ui=+Ac1=(Uc1共模-Uc1)/Ui=共模-Uc2)/Ui=双=Uc双/Ui== (Ui=时同理)共模抑制比:CMRR=|Ad双/Ac双|=||=4.单端输入(注:上面实验中差模与共模接法均为双端输入,详见最后分析)=Uc2)Ui=+时Ac1=时Ac1=正弦信号时(注:部分同学的输入电压可能为500mV,处理时请注意)Ac1=分析部分:(注:只供理解,不做报告要求)Vi、Vo、Vc1和Vc2的相位关系其中Vi、Vc1同相,Vi、Vc2反相,Vc1、Vc2反相。
实训八差动放大电路一、实训目的1.通过实训加深对差动放大电路性能特点的理解;2.掌握差动放大器零点的调整方法;3.学习差动放大器差模放大倍数和共模放大倍数的测试方法。
二、实训测试原理1.实训测试电路2.测试电路的基本原理1)差动放大器输出电压的静态调零。
实训电路所示差动放大电路是由两个单级共射放大电路对称构成,电路结构和参数完全相同,在静态时,I C1=I C2,U O1=U O2,输出电压U O=0。
但是两边放大电路的参数不可能完全对称,所以U O不为零,必须调节调零电位器R P,使U O=0。
2)差动放大器对差模信号起放大作用。
当差动放大电路的两输入端加入大小相等、相位相反的差模信号时,在两边放大器的输出端就可以得到大小相等、相位相反的一对输出电压U O1、U O2。
对于双端输出的电路,输出电压U O=U O1-U O2=2U O1,为单边输出电压的两倍;若为单端输出的电路,输出电压U O= U O1或U O=U O2。
3)差动放大电路对共模信号起抑制作用。
当差动放大电路加入大小相等、相位相同的共模信号,在两边放大器的输出端就可得到大小相等,相位相同的一对输出电压U O1和U O2。
对于双端输出的差动放大电路,共模输出电压U O=U O1-U O2=0。
实际上两边放大器元件参数不可能完全对称,在输出端仍有一定的共模输出电压。
公共射极电阻R E(或恒流源)对共模信号有强烈的电流负反馈作用,可进一步抑制共模信号;对于单端输出的差动放大电路,不能利用电路的对称性来抑制共模信号,只能靠公共射极电阻R E(或恒流源)抑制共模信号。
4)用恒流源代替R E可以提高差动放大电路抑制共模信号的能力。
三、实训仪器设备1.直流稳压电源2.函数信号发生器3.晶体管毫伏表4.万用表5.双踪示波器四、实训器材1.三极管:VT1 、VT2 3DG6×22.电阻:R B=3.3kΩ×2R C=10kΩ×2R=1kΩ×2R E=10KΩ×13.电位器:R P=470Ω ×1五、测试步骤及内容1.静态工作点的调测1)根据实训电路图连接电路,调节双路直流稳压电源均为12V,并加入电路。
2021年整理差动放大电路实验报告.doc
本实验是用来验证差动放大电路的原理和工作原理的,具体做法是用两个NPN型晶体
管分别固定一个输入和另一个输出,通过电阻分压网络,从而使输入信号相互对立。
当电
压输入可调源供应器提供的输入电压变化时,输出信号的变化也会随着输入电压的变化而
变化,极大放大了输入信号的幅值以及获得阻抗变换。
具体实验步骤如下:
1.用DC电压表测量由可调源供应器输出的电压,设置电压为0V,在放大电路输入端
设定,将输出端连接到万用表,并观察万用表读数;
2.将输入电源的电压增加,同时观察输出信号的变化,并用万用表测量变差放大器的
输出大小,做出一系列有关输出信号的变化;
3.根据测量得到的输出电压与输入电压的比值,再做出放大器的灵敏度曲线,并得出
以及计算当输入输出相同时,放大器的增益系数。
实验结果表明:放大器的增益系数为53.8,放大电路可以将输入信号放大至53.8倍,此外,还发现放大器没有失真和相位变化现象,可以说明实验结果较为准确。
总结而言,本实验可以从实际操作中证实差动放大器的原理以及工作原理,证明了可
以运用差动放大器可以实现较大的增益并实现良好的稳定性及信号一致性。
学生实验报告系别 电子工程系课程名称 电子技术实验 班级 实验名称 恒流源式差动放大电路姓名 实验时间 2011年4月6日学号指导教师报 告 内 容一、实验目的和任务1.加深对差动放大电路的工作原理、分析方法的理解与掌握;2.学习差动放大电路的测试方法;3.了解恒流源在差动放大电路中的作用。
二、实验原理介绍图5-1为恒流源式差动放大电路。
其中,三极管3T 及电阻e R R R 、、21成恒流源电路,给差动放大电路提供直流源偏置电路。
图5-1 恒流源式差动放大电路(1) 静态工作点)(211EE CC Rb U U R R R U ++=e E R U I Re 3= 32121b b b I I I ≈≈ (2)差模电压放大倍数2)1(11'1wbe S Lud Rr R R A ββ+++-=图5-2 21,c c v v 波形图四、实验结论与心得(1)结论:① 当输出端带负载L R 时,L R 越大,差模电压放大倍数d A 越小。
② 双端输出,它的差模电压放大倍数与单管基本的放大电路相同;单端输出,它的差模电压放大倍数是单管基本电压放大倍数的一半,输入电阻都相同。
③当021==i i U U 时,由于电路完全对称,VT1、VT2的静态参数也完全相同。
④由于电路的对称性,无论是温度的变化还是电源电压的波动,都会引起两个三极管集电极电流和电压的相同变化。
因此,其中相同的变化量互相抵消,使输出电压不变,从而抑制了零点漂移。
⑤双端输入,双端输出:d A 与单管放大电路的u A 基本相同;双端输入,单端输出:d A 约为双端输出一半;单端输入,双端输出:d A 与单管放大电路的u A 基本相同;单端输入,单端输出:d A 约为双端输出时的一半。
(2)心得:通过这次实验,了解到差动放大电路的电路特点。
在结构上,它由两个完全对称的共射电路组合而成;电路采用正负双电源供电。
利用恒流源的恒流特性给三极管提供了稳定的静态偏置电流。
一、实验目的1. 理解直流差动放大电路的工作原理。
2. 掌握直流差动放大电路的组成和特点。
3. 通过实验,验证差动放大电路对差模信号和共模信号的放大能力。
4. 学习使用直流电压表、万用表等仪器测量电路参数。
二、实验原理差动放大电路是一种能够有效抑制共模干扰的放大电路,由两个完全相同的晶体管组成。
它能够分别放大两个输入端输入的差模信号和共模信号,并抑制共模信号的影响。
差动放大电路的原理如下:1. 差模信号放大:当两个输入端分别输入大小相等、极性相反的信号时,差动放大电路能够将这两个信号的差值作为输出信号放大。
2. 共模信号抑制:当两个输入端同时输入大小相等、极性相同的信号时,差动放大电路能够抑制这个共模信号的影响,只输出差模信号。
三、实验仪器与设备1. 直流电源2. 晶体管3. 电阻4. 电容5. 直流电压表6. 万用表7. 信号发生器8. 电路板9. 连接线四、实验步骤1. 搭建电路:根据实验原理图,将电路连接好,包括直流电源、晶体管、电阻、电容等元件。
2. 测量静态工作点:使用直流电压表测量晶体管的集电极电压和发射极电压,确保晶体管工作在合适的工作点。
3. 输入差模信号:使用信号发生器输入一个差模信号,使用直流电压表测量输出电压,分析差模放大倍数。
4. 输入共模信号:使用信号发生器输入一个共模信号,使用直流电压表测量输出电压,分析共模抑制能力。
5. 测量电路参数:使用万用表测量晶体管的参数,如β值、输入阻抗等。
五、实验结果与分析1. 差模信号放大:通过实验,我们得到了差模放大倍数Aud的测量值,并与理论值进行了比较,验证了差动放大电路对差模信号的放大能力。
2. 共模信号抑制:通过实验,我们得到了共模抑制比CMRR的测量值,并与理论值进行了比较,验证了差动放大电路对共模信号的抑制能力。
3. 电路参数测量:通过实验,我们测量了晶体管的参数,如β值、输入阻抗等,并与理论值进行了比较,验证了电路的可靠性。
计算机科学与技术学院实验报告课程:模拟电路实验姓名:学号:专业:物联网班级:1204时间:2013 年 12月18日实验六差动放大电路一、实验目的差动放大器的特点是静态工作点稳定,对共模信号有很强的抑制能力,只是对输入信号的差(差模信号)作出相应,这些特点使之在电子设备中应用非常广泛。
集成运算放大器几乎都采用差动放大器作为输入级。
本实验的主要目的是加深对差动放大电路性能及特点的理解,学习差动放大电路主要性能指标的测试方法。
二、实验原理图1图1是差动放大器的基本结构。
它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。
当开关J2拨向左边时,构成典型的差动放大器。
调零电位器Rw用来调节T1和T2管的静态工作点,使输入信号Ui=0时,双端输出电压Uo=0。
R4为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,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J2拨向右边时,构成具有恒流源的差动放大器,用晶体管恒流源代替发射极电阻R4,可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。
1.静态工作点的估算对于典型电路,E BEEE E R VV I -≈(可以认为)E C2C1I 21I I == 而恒流源电路有E3BE EE CC 212E3C3R V )V (V R R R I I -++≈≈ C3C1C1I 21I I == 2. 差模电压放大倍数和共模电压放大倍数当差动放大器的射极电阻R4足够大,或采用恒流源电路时,差模电压放大倍数Ad 有输出方式决定,而与输入方式无关。
双端输出时,R4等于无穷大,Rw 在中心位置,而β)Rw (121r R βR △V △V A beB C i O d +++-== 单端输出时,d i C1d1A 21△V △V A == d i C2d2A 21△V △V 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 C1C2C12R R )2R R 21β)((1r R βR △V △V A A -≈++++-=== 若为双端输出,在理想情况下有0△U U △A io C == 实际上由于元件不可能完全对称,因此Ac 也不绝对等于零。
实验3 差动放大电路实验一、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。
二、实验仪器双踪示波器、信号发生器、数字多用表、交流毫伏表。
三、实验原理实验电路如图1。
它是一个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集电极电流增加,则Q2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的发射极几乎等效于接地,差模信号被放大。
对于共模信号,若Q1集电极电流增加,则Q2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,共模干扰被衰减。
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Q1,Q2管的静态工作点,希望输入V I1=0, V I2=0时,使双端图1 差动放大电路图输出电压V o=0。
差动放大器常被用做前置放大器。
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。
于是人们希望有一种只放大差模信号、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,OP07的输入电阻约为107Ω量级。
四、实验内容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510Ω,这是很小的输入电阻。
其原因是,本实验电路用分立元件组成,电路中对称元件的数值并不完全相等;其集电极为电阻负载,而不是恒流源负载;其发射极为恒流源负载,而不是镜像电流源负载,所以本实验电路的共模抑制比并不高。
恒流源差动放大实验报告1. 实验目的本实验旨在:1. 了解并掌握恒流源差动放大电路的基本原理;2. 学习如何搭建和调试一个恒流源差动放大电路;3. 掌握如何选取合适的元器件参数以及调整电路参数。
2. 实验原理恒流源差动放大电路是一种常见的放大电路,其主要由差动输入级、差动输出级和恒流源组成。
恒流源差动放大电路通过共射放大器的放大作用,可以实现差动信号的放大和放大信号的线性放大。
3. 实验器材与元器件1. 函数发生器2. 双踪示波器3. 恒流二极管4. 电阻、电容和二极管等元器件4. 实验步骤1. 搭建恒流源差动放大电路,按照给定的电路图连接电阻、电容和二极管等元器件;2. 连接函数发生器和示波器,调整合适的信号频率和幅值;3. 使用示波器观察信号源的输出波形;4. 调整电路参数,使得输出波形达到期望的放大效果;5. 记录实验数据和观察结果。
5. 实验结果与分析通过调整电路参数,得到了合适的放大效果。
实验结果显示,恒流源差动放大电路能够实现差动信号的增益放大,并且能够保持较好的线性度。
6. 实验总结本实验通过搭建和调试恒流源差动放大电路,使得学生能够全面了解该电路的基本原理和调试方法,进一步掌握了电路搭建和调试的技能。
在实验过程中,学生需要注意选择合适的元器件参数,并且仔细调节电路参数,以实现良好的放大效果。
此外,观察实验结果时,要注意信号源的输出波形和放大器的增益以及线性度等指标。
总之,在本实验中,学生不仅加深了对恒流源差动放大电路的理解,还培养了实验操作和数据分析的能力,提高了解决问题的能力。
7. 参考资料[1] 实验教材《电子技术实验指导书》[2] 相关论文和教学视频。
实验五差动放大电路
(本实验数据与数据处理由果冻提供,仅供参考,请勿传阅、谢谢~)
一、实验目得
1、加深对差动放大器性能及特点得理解
2、学习差动放大器主要性能指标得测试方法
二、实验原理
RP用来调节T1、T2管得静态工作点, V i=0时,V O=0。
R E为两管共用得发射极电阻, 它对差模信号无负反馈作用,不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有较强得负反馈作用,可以有效抑制零漂。
差分放大器实验电路图
三、实验设备与器件
1、±12V直流电源2、函数信号发生器
3、双踪示波器
4、交流毫伏表
5、直流电压表
6、晶体三极管3DG6×3, T1、T2管特性参数一致,或9011×3,电阻器、电容器若干.
四、实验内容
1、典型差动放大器性能测试
开关K拨向左边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,接通±12V直流电源,用直流电压表测量输出电压
V O ,调节调零电位器RP ,使V O=0.
②测量静态工作点 再记下下表.
2) 测量差模电压放大倍数(须调节直流电压源Ui1=0、1V ,Ui2=-0、1V )
理论计算:(r b e=3K 、=100、 Rp=330Ω)
静态工作点:
=1、153mA
Ic Q =Ic 3/2=0、577mA, I bQ =I c/=0、577/100=5、77u A UCEQ =V cc -IcRc +U BE Q=12-0、577*10+0、7=6、93V
双端输出:(注:一般放大倍数A 得下标d表示差模,下标c 表示共模,注意分辨)
=-33、71
A c 双 =0、
单端输出:
=—16、86, =16、86
(参考答案中得
R e=10K ,而R e等效为恒流源电阻,理想状态下无穷大,因此上式结果应为0、读者自己改一下)
实测计算:(注:本实验相对误差不做数据处理要求,下面给出得仅供参考比对数据)
静态工作点:
Ic 1Q =(Vcc —Uc1)/R c1=(12—6、29)/10mA=0、571mA Ic 2Q =0、569mA Ib 1Q= I cQ/=0、571/100m A=5、71uAﻩ
I b2Q =5、69uA
5.0-=-≈++++-===E
C
E P be B C i C1C2C12R R )2R R 2
1β)((1r R βR △V △V A A
U C1E1Q=U C1-U E1=6、29-(—0、61)=6、90VﻩﻩﻩUC2E2Q=6、92V
差模放大倍数:(Ui=Ui1—Ui2=+0、2V) (注:放大倍数在实测计算时,正负值因数据而异~!)
Ad1=(Uc1差模—Uc1)/(Ui-0)=(10、08-6、29)/(0、2—0)=18、95ﻩﻩ
Ad2=(Uc2差模-Uc2)/(Ui-0)=-18、80
Ad双=Uo双/Ui=7、46/0、2=37、3
相对误差计算(||Ad理|-|Ad实||)/|Ad理|
r d1=|16、86-18、95|/16、86=12、4% rd2=|16、86-18、80|/16、86=10、9% r d双=10、6%
共模放大倍数:(Ui=+0、1V)
Ac1=(Uc1共模-Uc1)/Ui=(6、29-6、29)/0、1=0
Ac2=(Uc2共模-Uc2)/Ui=(6、31-6、31)/0、1=0
Ac双=Uc双/Ui=—0、02/0、1=-0、2 (Ui=-0、1V时同理)
共模抑制比:
CMRR=|Ad双/Ac双|=|37、3/(-0、2)|=186、5
4、单端输入(注:上面实验中差模与共模接法均为双端输入,详见最后分析)
c1=Uc2)
Ui=+0、1V时
Ac1=(4、76-
6、29)/0、1=-15、
3
Ac2=(7、84-6、31)/0、1=15、3
Ao=(-3、70/0、1)=—37、0
Ui=-0、1时
Ac1=(8、13—6、29)/(—0、1)=-18、4
Ac2=(4、47-6、31)/(—0、1)=18、4
Ao=3、64/(—0、1)=—36、4
正弦信号时(注:部分同学得输入电压可能为500mV,处理时请注意)
Ac1=(0、32-6、29)/0、05=-119、4
Ac2=(0、32—6、31)/0、05=-119、8
分析部分:(注:只供理解,不做报告要求)
Vi、Vo、Vc1与Vc2得相位关系
其中Vi、Vc1同相,Vi、Vc2反相,Vc1、Vc2反相。
Re得作用:Re作为T1与T2管得共用发射极电阻,对差模信号并无负反馈,但对共模有较强负反馈,可以有效抑制共模信号,即可以有效抑制零漂,稳定工作点.
恒流源(书上P165-166有介绍):恒流源作为负载时交流电阻很大,所以当用恒流源代替Re时,可以使差模电压增益由输出端决定,而与输入端无关。
从数据中可以瞧到,用恒流源作负载时,抑制共模信号得能力大大提高了。
输入差模信号时Ui1=+0、1V ,Ui2=—0、1V输入共模信号时Ui1=Ui2=+0、1V或-0、1V因为Ui1与Ui2均有信号输入,所以差模信号与共模信号属于双端输入
(输出方式则如图所示,只测一端电压Uoi为单端输出,测两端电压Uo则为双端输出)
单端输入时(注:Ui2此时接地)
接直流电压源Ui1=+0、1V或—0、1V而Ui2=0接交流电压源Ui1=50mV或500mV 而Ui2=0
即Ui1与Ui2只有一端输入信号,因此称为单端输入
(如有错漏与不理解处,致电683983,以便修正)。