差动放大电路实验总结

模拟电子技术课程设计报告

题目：差动放大电路的设计 班级：B电子122 学生姓名：严发鑫 学号：1210702229 指导老师： 沈兆军 日期： 2014.1.5

信息工程学院

目 录

一、设计的任务与要求…………………………………………………3

二、总体方案的选择与设计…………………………3

三、系统工作原理………………………………………………………4 1、单元单路的设计与选择………………………………………4 2、元器件的选择与参数计算………………………………………4 3、总体电路图设计………………………………………5 四、仿真测试与分析………………………………………6 五、设计总结………………………………………14 六、参考文献………………………………………14

2

一、设计的任务与要求

利用Multisim设计一个差动式放大电

实验二 差动放大电路的设计与仿真

一、实验目的

1.熟悉Multisim软件的使用，包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用和掌握常

用电路分析方法。

2.能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握EDA设计的基本方法和步骤。

3.熟练掌握有关差动放大电路有关知识，并应用相关知识来分析电路，深刻体会使用差动放大电路的作用，做到理论实际相结合，加深对知识的理解。

二、实验要求

1．设计一个带射极恒流源（由三极管构成）的差动放大电路，要求空载时AVD大于20。

2.测试电路每个三极管的静态工作点值和β、Rbe、Rce值。

3.给电路输入直流小信号，在信号双端输入状态下分别测试电路的AVD、AVD1、AVC、AVC1的值

三、实验步骤

1．实验所用的电路电路图如下图１所示：

3 .

图１

2.三极管的静态工作点值和β、Rbe、Rce ①．计算静态工作点

由上图可知三极管Q1和三极管Q2所用的三极管型号一样且互相对称，经过分

析可知这两个三极管的静态工作点的值应该全部一样。使用软件分析电路的静态工作

点值结果如下图二所示

图2

经过计算可知β1=β2=215.8,β3=219,Vce1=Vce2=6.87V,Vce3=7.77V

实验2 仪器放大器和差动放大器

13223529 电信132

一．实验目的

（1）熟悉仪器放大器及其工作原理。 （2）熟悉差动放大器及其工作原理。

（3）掌握OPA2111、INA106的使用方法和应用电路。 （4）学会自动校零的方法，并会应用。

（5）熟悉小信号放大器的性能和特点，并会应用。 二．实验内容 1.电路设计与仿真

参照图11-2-5设计自动校零仪器放大器，图11-2-6设计高精度差动放大器，用Proteus 软件（或Multisim软件）对以上两个电路进行仿真，并记录仿真结果。 2．自动校零

当开关S1打在2、开关S2打在4时，完成自动校零功能，即零输入时，实现零输出。用数字万用表测量输出电压Uo，并记录数值。

图2-1

3．仪器放大器-1

当开关S1打在1、开关S2打在3时，完成小信号放大功能。 （1）用信号发生器在输入端Ui输入正弦信号，

频率为300Hz，电压（峰峰值）为50mV。用数字示波器观察输出端Uo的波形，并记录输出电压数值，计算放大倍数。

图2-2

输出电压=2.5V,放大倍数=

实验三 多级放大电路的综合实验

一、实验内容与步骤

1、调整和测试两级放大电路的静态工作点

按实验线路图 3－1接线，其中三极管均采用9013（β=150），分别调试两级放大电路的静态工作点，用直流电压表测量两级三极管的其余工作电压，将数据填入表3－1中。

表3-1 两级基本放大电路静态工作点测试表

1

2、测量两级放大电路的电压倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro 和通频带BW

⑴ 测量Au、Ri、Ro

在输入端Us处加入1kHz、2mV的正弦信号（有效值），将G点接地，用示波器监视输出波形，在波形不失真的条件下，用交流毫伏表按表3-2进行测量，并计算Au1、Au2及总Au。

表3-2 两级基本放大电路交流参数测试表

⑵ 测量两级放大电路的通频带

分别提高和降低正弦信号源的频率。使输出电压下降为中频输出电压的0.707倍， 则所对应的频率分别为上0限截止频率fH和下限截止频率fL，通频带BW= fH - fL，测量数据填入表3-3。

表3-3 两级基本放大电路通频带参数测试表

2

3. 测量电压串联负反馈放大电路的Auf、Rif、Rof和通频带BWf

将RF接成电压串联负反馈，（即F与G连接），正弦信号US=10mV、 1kHz，按实验步骤2的方法进行，填

实验三 多级放大电路的综合实验

一、实验内容与步骤

1、调整和测试两级放大电路的静态工作点

按实验线路图 3－1接线，其中三极管均采用9013（β=150），分别调试两级放大电路的静态工作点，用直流电压表测量两级三极管的其余工作电压，将数据填入表3－1中。

表3-1 两级基本放大电路静态工作点测试表

1

2、测量两级放大电路的电压倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro 和通频带BW

⑴ 测量Au、Ri、Ro

在输入端Us处加入1kHz、2mV的正弦信号（有效值），将G点接地，用示波器监视输出波形，在波形不失真的条件下，用交流毫伏表按表3-2进行测量，并计算Au1、Au2及总Au。

表3-2 两级基本放大电路交流参数测试表

⑵ 测量两级放大电路的通频带

分别提高和降低正弦信号源的频率。使输出电压下降为中频输出电压的0.707倍， 则所对应的频率分别为上0限截止频率fH和下限截止频率fL，通频带BW= fH - fL，测量数据填入表3-3。

表3-3 两级基本放大电路通频带参数测试表

2

3. 测量电压串联负反馈放大电路的Auf、Rif、Rof和通频带BWf

将RF接成电压串联负反馈，（即F与G连接），正弦信号US=10mV、 1kHz，按实验步骤2的方法进行，填

几个常用经典差动放大器应用电路详解

成德广营 浏览数：1507 发布日期：2016-10-10 10:48

经典的四电阻差动放大器 （Differential amplifier，差分放大器） 似乎很简单，但其在电路中的性能不佳。本文从实际生产设计出发，讨论了分立式电阻、滤波、交流共模抑制和高噪声增益的不足之处。 关键词：CMRR差动放大器差分放大器 简介

经典的四电阻差动放大器 （Differential amplifier，差分放大器） 似乎很简单，但其在电路中的性能不佳。本文从实际生产设计出发，讨论了分立式电阻、滤波、交流共模抑制和高噪声增益的不足之处。

大学里的电子学课程说明了理想运算放大器的应用，包括反相和同相放大器，然后将它们进行组合，构建差动放大器。图 1 所示的 经典四电阻差动放大器非常有用，教科书和讲座 40 多年来一直在介绍该器件。

图 1. 经典差动放大器

该放大器的传递函数为：

若R1 = R3 且R2 = R4，则公式 1 简化为：

这种简化可以在教科书中看到，但现实中无法这样做，因为电阻永远不可能完全相等。此外，基本电路在其他方面的改变可 产生意想不到的行为。下列示例虽经过简化以显示出问题的本质，但来源

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实验二实验目的

差动放大电路设计实验原理 设计举例 实验内容与要求

主要性能及其测试方法 电路安装与调试

实验研究与思考题电子基础教学实验中心 1

一、实验目的1.掌握差动放大器的主要特性及其测 试方法；

2.学习带恒流源式差动放大器的设计方 法和调试方法 ；电子基础教学实验中心 2

二、实验原理1.直流放大电路的特点 2.差动式直流放大电路 3.输入输出信号的连接方式

4.静态工作点的计算电子基础教学实验中心 3

+V CCRbI

R C1

R C2

+V2 V1 Re2 V0

R b1

+Vi

-

-

1、直流放大电路的特点

图2.1

在生产实践中，常需要对一些变化缓慢的信号进 行放大，此时就不能用阻容耦合放大电路了。为此， 若要传送直流信号，就必须采用直接耦合。图2.1所示 的电路就是一种简单的直流放大电路。电子基础教学实验中心 4

由于该电路级间是直接耦合，不采用隔直元件

(如电容或变压器),便带来了新的问题。首先，由于电路的各级直流工作点不是互相独立的，便产 生级间电平如何配置才能保证有合适的工作点和足 够的动态范围的问题。其次是当直流放大电路输入 端不加信号时，由于温度、电源电压的变化或其他

干扰而引起的各级工作点电位的缓慢变化，都会经过各级放大使末级输出电压偏离零值

实验1 单级放大电路（2）

一、实验目的

1.学习测量共射极放大器的AV的方法，了解共射极电路特性。 2.加深理解静态工作点的设置对放大器动态范围的影响。 二、实验仪器

1.双踪示波器 OS-5040A 2.信号发生器 FG-7002C 3.台式数字万用表 DM-441B 三、实验原理

1、调节Rp5可以改变放大器的静态工作点，当Uc=Vcc/2时，Q点为最佳工作点，放大器具有最大动态范围，改变Rp5当Ic增大时Uc减小Q点上移，反之Q点下移。

2、图1.3中1R1和1R2构成衰减器（分压电路），其作用时将输入的强信号衰减100倍后再送入放大器输入端，目的是为了降低放大器输入端的干扰信号，改善实验效果。

3、图1.3中1R8的作用时稳定直流工作点Q，降低Q点的漂移，1C4为旁路电容，其作用是给交流信号提供通路，避免交流信号在1R8上产生电压降，而引入负反馈，降低Vi的电压增益Av。 四、实验内容及步骤 （1）按图1.3接线。

1R351kΩ1R55.1kΩ+12VRbRp550%1M信号发生器XFG1Vi5.1kΩ1R1A(红夹子)RL1R251ΩB(黑夹子)1R424kΩ1C410μF1R9: 5K11R10: 2K2C1C110

基本放大电路的总结

问题一、在电子线路的分析计算中，哪些因素可以忽略，哪些因素不能忽略？

问题二、在放大电路中，交流信号源为什么要标出正、负（+、-）？ 问题三、在下图的共射电路中，Cb1和Cb2的作用是什么？它们两端电压的极性和大小如何确定？

问题四、如果用PNP型三极管组成的共射电路，直流电源和耦合电容的极性应当如何考虑？直流负载线的方程式有何变化？

问题五、工作点是一个什么概念? 除了直流静态工作点之外，有没有交流动态工作点？

问题六、什么是管子的静态功耗？如果交流输入信号幅值较大，如何减小这一功耗？

问题七、放大电路负载最大的情况究竟是Ro→∞还是RL=0？为什么经常说RL愈小，电路负载愈大？

问题八、交流电阻和直流电阻区别何在？线性电阻元件有没有这两种电阻？为什么rbe不能用于静态计算？

问题九、在的放大电路中，如果RL→∞(空载)，调节 使电路在一定的时产生最大不失真输出电压，问应为多大？怎样才能调到最佳位置？

问题十、在采用ＮＰＮ型管组成放大电路时，如何判断输出波形的失真是由于饱和还是截止？如果彩ＰＮＰ型管，判断的结果又如何？

问题十一、对于图 (a)的放大电路如果要用图解法求最大不失真输出电压幅值，应该怎样

实 验 报 告

实验名称

课程名称

院 系： 班 级： 姓 名： 学 号： 同组人： 实验台号： 指导教师：柳赟 成 绩： 实验日期：

华北电力大学

实验七 负反馈放大电路

一、实验目的

1．加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响。 2．研究电压串联负反馈对放大电路性能的影响。 3．掌握负反馈放大电路各性能指标的测试方法。 二、实验原理

负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用,虽然它使放大电路的放大倍数降低，但能在多方面改善放大电路的动态指标，如稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带等。因此，几乎所有的实用放大电路都带有负反馈。

负反馈放大电路有四种组态，即 ， ， ， 。本实验以电压串联负反馈为例，分析负反馈对放大电路各项性能指标的影响。

图1为带有负反馈的两级阻容