模电实验 差动放大器

实验六 差动放大器一、实验目的1、加深理解差动放大器的特性。

2、掌握差动放大器的基本测试方法。

二、实验仪器1、示波器 1台2、信号发生器 1台3、晶体管毫伏表 1台4、万用表 1块5、模拟电路实验箱 1台三、实验原理克服零点漂移是直接耦合放大器的关键问题之一，为了减小零点漂移，广泛采用差动电路。

典型差动放大电路如图1-6-1所示图1-6-1 典型差动放大电路1、差模电压放大倍数A Vd差模信号是指大小相等，相位相反的两个信号，即图1-6-1中，V i1=V i2为差模输入。

在双端输出时，差模电压放大倍数为2)1(111Wbe b C idod Vd R r R R V V A ββ+++-=∆∆=（1-6-1）其中 )()(26)1(30011mA I mV r E be β++=单端输出时,差模电压放大倍数为⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-=∆∆=2)1(21111011W be b C id d Vd R r R R V V A ββ (1-6-2)从理论课已知，对于差动放大电路，不管是典型差放还是恒流源差放，不管是单端输入还是双端输入，只要是双端输出，空载时差模电压放大倍数可采用1-6-1式来表示；凡是单端输出差模电压放大倍数可用1-6-2式表示。

2、共模电压放大倍数A VC共模信号是指大小相等相位相同的两个信号。

当电路采用单端输出时，其共模电压放大倍数为eC eW be b C VC ic oc ic oc VC R R R R r R R A V V V V A 2)1(2)1(211111222111-≈+++++-==∆∆=∆∆=βββ（1-6-3）在电路完全对称的情况下,采用双端输出时,其共模电压放大倍数为00=∆∆=iCCVC V V A3、共模抑制比CMRR为了说明差动放大器对差模信号的放大以及对共模信号的抑制能力，通常用共模抑制比CMRR 来恒量，共模抑制比的定义为差模放大倍数与共模放大倍数的比值。

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。

南昌大学实验报告实验五 差动放大器一、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、实验原理下图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K 拨向左边时，构成典型的差动放大器。

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 E 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。

图5-1 差动放大器实验电路1、静态工作点的估算 典型电路 Ic1=Ic2=1/2IE 恒流源电路 Ic1=Ic2=1/2Ic32、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数双端输出: R E ＝∞，R P 在中心位置时，Pbe B CiO d β)R (121r R βR △U △U A +++-==单端输出di C1d1A 21△U △U A ==di C2d2A 21△U △U A -==当输入共模信号时，若为单端输出，则有3、 共模抑制比CMRR 为了表征差动放大器对有用信号（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，即共模抑制比或三、实验设备与器材1、函数信号发生器2、示波器3、交流毫伏表4、万用表5、实验箱6、差动放大器集成块四、实验内容1、 典型差动放大器性能测试按图5-1连接实验电路，开关K 拨向左边构成典型差动放大器。

1) 测量静态工作点 2) 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U O ，调节调零电位器R P ，使U O ＝0。

调节要仔细，力求准确。

ECEP be B C i C1C2C12R R)2R R 21β)((1r R βR △U △U A A -≈++++-====d c A CMRR A ()=d c ACMRR 20Log dB A②测量静态工作点零点调好以后，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，记入表5－1。

实验一差动放大器实验一、实验目的1．加深对差动放大器性能的理解。

2．学习差动放大器的主要性能指标的测试方法。

二、实验原理图1-1是差动放大器的实验电路图。

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，构成典型的差动放大器。

当开关K拨向右边时，构成恒流的差动放大器。

调零电位器Rp用来调节T1，T2管的静态工作点。

图1-1 差动放大器实验电路图当开关K拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。

它用晶体管恒流源代替发射极电阻Re，可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。

1．静态工作点的估算典型电路：恒流源电路：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=∞，W电位器在中心位置时，当输入共模信号时，若为单端输出，则有若为双端输出，在理想情况下,实际上由于元件不可能完全对称，因此Ac也不会绝对等于零。

3．共模抑制比CMRR为了表征差动放大器对有用信号（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，即共模抑制比差动放大器的输入信号可以用直流信号也可以用交流信号。

三、实验设备1、HKCK-1型测控电路综合实验平台2、万用表、函数信号发生器、数字示波器四、实验内容及步骤1、接通HKCK-1挂箱上的电源并用直流电压表表观测平台上的直流电压输出是否正常，挂箱的指示灯是否正常，如果不正常，则需要检测。

只有电压正常以后，方可进行下一步实验。

2．典型差动放大器性能测试把差动放大器单元的开关拨向左边构成典型差动放大器。

(1)放大器调零放大器输入端的“+”、“一”两端与地短接，用万用表直流电压档观测输出电压Uo，调节调零电位器101，使U o=0。

调节要仔细，力求准确。

（注意：本挂件的所有单元共地）。

(2)测量差模电压放大倍数将函数信号发生器的信号加入本单元的U i端的“+”与地之间，使之输出频率为1KHz 左右的正弦波信号，幅值为100mV，用示波器观测输入、输出波形，在U o输出波形无失真的情况下，测量U i，U O+，U O一，U o对地之间电压，记入表1-2中，并观察U i，U o+，U o-之间的相位关系。

实验报告实验名称：差动放大电路课程名称：电子技术实验（模拟）一、实验目的1.进一步掌握小信号传递函数分析放大求解放大电路动态指标；2.进一步学习掌握DC扫描分析方法分析放大电路的电压传输特性；3.加深对差动放大器性能及特点的了解；4.学会自主设计满足一定性能指标的差动放大电路。

二、实验步骤1.电路原理图图5-1 差动放大电路2.计算图5-1所示电路静态指标和动态指标图5-2 BJT VT1、VT2、VT3参数（1）静态分析对于VT3管，I B2Q>>I R6∴U R6=U EE*[R6/(R6+R7)]=15*3/(3+6.8)=4.59VI C3Q=I E3Q=(U R6-U BEQ)/R3=(4.59-0.7)/1.2k=3.24mA由图5-1可知，没有动态信号作用到VT3的基极或发射极，所以I C3是恒流，发射极所接电路可以看做一个恒流源。

Ui=0时，I E1Q=I E2Q=I C3Q *1/2=3.24m*0.5=1.62mAI E1Q=(1+β)*I B1QI B1Q=1.62m/101=0.016mAU CEQ=V CC-I B1Q*β*R C1+I B1Q*R B1+U BEQ=15-1.6m*5.1k+0.016m*500+0.7=7.55V(2)动态分析r be=1.87kΩA d=-β*R C1/[R B1+r be+（1+β）*R E1]=-100*5100/(500+ 1.87k+101*100)≈40.9双端输出A C≈0 K CMR=∞Ri≈∞；Ro=2*Rc=10.2kΩ3.Transient Analysis电压增益分析图5-3（1）u o1、u o2、u i暂态分析图5-3（2）修改u i纵坐标单位长度后u o1、u o2、u i暂态分析可以看出u o1和u i反相位、u o2和u i同相位。

启用游标，y1=-4.5908mV y2=15.2491mV。

东南大学模电实验四-差分放大器........................................实验四差分放大器实验目的：1. 掌握差分放大器偏置电路的分析和设计方法；2. 掌握差分放大器差模增益和共模增益特性，熟悉共模抑制概念；3. 掌握差分放大器差模传输特性。

实验内容：一、实验预习根据图 4-1 所示电路，计算该电路的性能参数。

已知晶体管的导通电压V BE(on)=0.55, β=500，|V A|=150 V，试求该电路中晶体管的静态电流I CQ，节点 1 和 2 的直流电压V1、V2，晶体管跨导g m，差模输入阻抗R id，差模电压增益A v d，共模电压增益A v c和共模抑制比K CMR，请写出详细的计算过程，并完成表4-1。

表图 4-1. 差分放大器实验电路4-1：二、仿真实验1. 在Multisim 中设计差分放大器，电路结构和参数如图4-1 所示，进行直流工作点分析（DC 分析），得到电路的工作点电流和电压，完成表4-2，并与计算结果对照。

表4-2：I CQ（mA）V1（V）V2（V）V3（V）V5（V）V6（V）1.001252.99750 2.99750 1.0034 1.57651 1.55492仿真设置：Simulate → Analyses → DC Operating Point，设置需要输出的电压或者电流。

2. 在图4-1 所示电路中，固定输入信号频率为2kHz，输入不同信号幅度时，测量电路的差模增益。

采用Agilent 示波器（Agilent Oscilloscope）观察输出波形，测量输出电压的峰峰值（peak-peak），通过“差模输出电压峰峰值/差模输入电压峰峰值”计算差模增益A v d，用频谱仪器观测节点1 的基波功率和谐波功率，并完成表4-3。

表4-3：输入信号单端幅度1 10 20（mV）A v d -72.95-70.00-63-28.015-8.265-3.160基波功率P1(dBm)-97.239-57.378-46.000二次谐波功率P2(dBm)-103.321-43.025-26.382三次谐波功率P3(dBm)仿真设置：Simulate →Run，也可以直接在Multisim 控制界面上选择运行。

[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。