【差分放大电路实验报告】一、实验目的
本实验旨在通过搭建和测试一个基本的差分放大电路，深入理解其工作原理及其在电子系统中的应用。通过实际操作，掌握差分放大器对共模信号的抑制能力以及对差模信号的放大特性，同时熟悉相关仪器仪表的使用方法，提高动手能力和分析问题的能力。
二、实验原理
差分放大电路是一种能够放大两个输入信号之差的电路，广泛应用于模拟集成电路中。其核心结构通常由两个晶体管（或运算放大器）组成，构成一个对称的结构。差分放大器具有两个输入端：同相输入端和反相输入端，输出端则根据两个输入信号的差异进行放大。
差分放大电路的主要优点包括：
1. 抑制共模信号能力强，即对两个输入端相同的信号有较强的衰减作用。
2. 具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗。
3. 可以有效减少温度漂移和电源波动带来的影响。
三、实验器材
- 示波器
- 函数信号发生器
- 直流稳压电源
- 万用表
- 模拟运算放大器（如LM741）
- 电阻若干（1kΩ、10kΩ等）
- 电容若干（用于耦合与旁路）
- 面包板及连接导线
四、实验步骤
1. 电路搭建
根据所选运算放大器的引脚功能，按照差分放大电路的典型结构搭建电路。将两个输入信号分别接入同相和反相端，输出端接至示波器。
2. 直流工作点调整
使用万用表测量各关键节点的电压，确保电路处于正常工作状态，避免出现饱和或截止现象。
3. 输入信号测试
- 输入共模信号：将两个输入端接入相同的交流信号，观察输出是否被有效抑制。
- 输入差模信号：将两个输入端接入相反相位的信号，记录输出信号的幅度变化。
4. 增益测量
分别测量差模增益和共模增益，计算共模抑制比（CMRR），评估电路性能。
5. 数据记录与分析
记录不同输入条件下的输出波形和数值，分析差分放大电路的性能表现。
五、实验结果与分析
在本次实验中，我们成功搭建了差分放大电路，并对其进行了多组测试。当输入为共模信号时，输出信号幅度明显小于输入信号，说明电路具备良好的共模抑制能力；而当输入为差模信号时，输出信号显著放大，表明电路能有效放大差模信号。
通过测量差模增益和共模增益，计算得出的共模抑制比约为60dB，符合预期设计指标。这说明该差分放大电路在实际应用中具有较好的稳定性和抗干扰能力。
六、实验结论
通过本次实验，我们不仅掌握了差分放大电路的基本原理和搭建方法，还进一步理解了其在电子系统中的重要性。实验结果表明，差分放大电路能够有效地放大差模信号并抑制共模信号，具有较高的实用价值。此外，实验过程中也提高了我们的动手能力和数据分析能力，为今后学习更复杂的电子电路打下了坚实的基础。
七、思考与建议
虽然本次实验达到了预期目标，但在实际操作中仍存在一些问题，例如信号源的频率选择不当可能导致波形失真，或者电阻值匹配不准确影响电路性能。建议在今后的实验中更加注重元件参数的选择和电路调试的细致程度，以提升实验精度和稳定性。
附录：实验数据记录表
| 输入信号类型 | 输入电压（Vpp） | 输出电压（Vpp） | 差模增益 | 共模增益 | CMRR（dB） |
|--------------|------------------|------------------|----------|----------|-------------|
| 差模信号 | 0.5| 5.0| 10 | 0.1| 60|
| 共模信号 | 1.0| 0.1| -| 0.1| - |
（注：以上数据为示例，实际数据需根据实验情况填写）
