模拟电子技术基础课件第11讲_差分放大电路.ppt

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模拟电子技术基础课件第11讲_差分放大电路

第十一讲 差分放大电路 一、零点漂移现象及其产生的原因 二、长尾式差分放大电路的组成 长尾式差分放大电路的组成特点 三、长尾式差分放大电路的分析 1. Q点:令uI1= uI2=0 1. Q点 2. 抑制共模信号 2. 抑制共模信号 :Re的共模负反馈作用 3. 放大差模信号 差模信号作用时的动态分析 4. 动态参数:Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR 共模抑制比KCMR:综合考察差分放大电路放大差模信号的能力和抑制共模信号的能力。 四、差分放大电路的四种接法 1. 双端输入单端输出:Q点分析 1. 双端输入单端输出:差模信号作用下的分析 1. 双端输入单端输出:共模信号作用下的分析 1. 双端输入单端输出:问题讨论 2. 单端输入双端输出 2. 单端输入双端输出 3. 四种接法的比较:电路参数理想对称条件下 五、具有恒流源的差分放大电路 为什么要采用电流源? 五、具有恒流源的差分放大电路 六、差分放大电路的改进 1. 加调零电位器RW 2. 场效应管差分放大电路 讨论一 讨论二 一、零点漂移现象及其产生的原因 二、长尾式差分放大电路的组成 三、长尾式差分放大电路的分析 四、差分放大电路的四种接法 五、具有恒流源的差分放大电路 六、差分放大电路的改进 1. 什么是零点漂移现象:ΔuI=0,ΔuO≠0的现象。 产生原因:温度变化,直流电源波动,元器件老化。其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因,故也称零漂为温漂。 克服温漂的方法:引入直流负反馈,温度补偿。 典型电路:差分放大电路 零输入零输出 若V与UC的变化一样,则输出电压就没有漂移 信号特点?能否放大? 零点漂移 参数理想对称:Rb1= Rb2,Rc1= Rc2, Re1= Re2; T1、T2在任何温度下特性均相同。 典型电路 在理想对称的情况下: 1. 克服零点漂移; 2. 零输入零输出。 信号特点? Rb是必要的吗? 晶体管输入回路方程: 通常,Rb较小,且IBQ很小,故 共模信号:数值相等、极性相同的输入信号,即 Re的共模负反馈作用:温度变化所引起的变化等效为共模信号 对于每一边电路,Re=? 如 T(℃)↑→IC1↑ IC2 ↑→UE↑→ IB1 ↓IB2 ↓→ IC1 ↓ IC2 ↓ 抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。 △iE1=-△ iE2,Re中电流不变,即Re 对差模信号无反馈作用。 差模信号:数值相等,极性相反的输入信号,即 为什么? 差模放大倍数 在实际应用时,信号源需要有“ 接地”点,以避免干扰;或负载需要有“ 接地”点,以安全工作。 根据信号源和负载的接地情况,差分放大电路有四种接法:双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。 由于输入回路没有变化,所以IEQ、IBQ、ICQ与双端输出时一样。但是UCEQ1≠ UCEQ2。 (1)T2的Rc可以短路吗? (2)什么情况下Ad为“+”? (3)双端输出时的Ad是单端输出时的2倍吗? 共模输入电压 差模输入电压 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入: 在输入信号作用下发射极的电位变化吗?说明什么? 静态时的值 差模输出 共模输出 问题讨论: (1)UOQ产生的原因? (2)如何减小共模输出电压? 输入方式: Ri均为2(Rb+rbe);双端输入时无共模信号输入,单端输入时有共模信号输入。 输出方式:Q点、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均与之有关。 Re 越大,共模负反馈越强,单端输出时的Ac越小,KCMR越大,差分放大电路的性能越好。 但为使静态电流不变,Re 越大,VEE越大,以至于Re太大就不合理了。 需在低电源条件下,得到趋于无穷大的Re。 解决方法:采用电流源! 等效电阻为无穷大 近似为 恒流 1) RW取值应大些?还是小些? 2) RW对动态参数的影响? 3) 若RW滑动端在中点,写出Ad、Ri的表达式。 若uI1=10mV,uI2=5mV,则uId=? uIc=? uId=5mV ,uIc=7.5mV 清华大学 华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 1、uI=10mV,则uId=? uIc=? 2、若Ad=-102、KCMR=103用直流表测uO ,uO=? uId=5mV ,uIc=7.5mV uO= Ad uId+ Ac uIc+UCQ1 =? =? =?

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