模拟电子电路4-3.ppt

4.4.2 差动放大器的大信号传输特性 返回 经整理并利用双曲正切函数 休息1 休息2 4.4.2 差动放大器的大信号传输特性 返回 电路仿真 3.3.2 共射差放理想对称时的大信号特性 返回 休息1 休息2 Re Re 流过恒流源的总瞬时电流为 (IE1+ie1)+(IE2-ie2)= IE1+ IE2= IEE 4.4.3 差动放大器的微变等效分析 返回 休息1 休息2 且有 Rem上的差模电压为零 1. 低频单纯差模微变等效分析 差动放大器被分裂成两个完全相同的单管共射电路 电路仿真 1. 低频单纯差模微变等效分析 （1）差模电压增益 在实际分析差动放大器的差模特性时，往往利用半边差模等效电路来求解 ① 双端输入、双端输出差模电压增益 ： 结论：差放双端输出增益 Aud=差模半边等效电路的增益Au1 Re hieib hie Re Re 电路仿真 （2）差模输入电阻Rid 在电路对称的条件下，差模输入电阻实际上是两个单边电路输入电阻的串联值 如果在差动放大器两管的射极各接入一个负反馈电阻Re （3）差模输出电阻Rod 双端输出时，差模输出电阻实际上是两个单边电路输出电阻的串联值 单端输出时 电路仿真 2. 低频单纯共模微变等效分析 ue ue· · ue 返回 利用阻抗反映法，可将2Rem折合到VTl和VT2射极回路 共模交流等效电路是一个左右两边完全相等的共发射极电路，与差模等效电路比较，发射极接有一个阻值很大的电阻2Rem 电路仿真 （1）共模增益 ① 双端输出共模电压增益 ： ② 单端输出共模电压增益 （2）共模输入电阻Ric 不论是双端输出还是单端输出，共模输入电阻实际上是两个单边共模等效电路输入电阻的并联值 + _ uo1 uic 电路仿真 2. 低频单纯共模微变等效分析 Roc + _ uo1 uic Ro1 3. 单端输入差动放大器 休息1 休息2 返回 在实际中，有时要求放大电路的输入电路有一端接地。如令ui1= uid，ui2= 0，这种输入方式称为单端输入(或不对称输入) 差模分量: uid= ui1-ui2= ui1 共模分量: ① 双端输出 如果电路对称，由于Auc=0，则输出的电压为 在双端输出时，单端输入与差模输入(浮地双端输入)，所产生的输出电压和电压增益都是相同的。 ② 单端输出，由于Aucs≠0，输出的电压为 单端输出，当共模抑制比较高时，单端输入与差模输入(浮地双端输入)产生的输出几乎相同。 4.4.4 有源负载差动放大器 电路仿真 继续 观察电路:ic1=-ic2（ic1和ic2方向相反）， ic1= ic3= ic4，io= ic2+ ic4 =ic1+ ic2 =2ic2 电路尽管采用了单端输出，输出电流是单端输出的2倍, 具有双端一单端的转换功能。 利用共射差放对管的电流传输方程： 传输跨导： 当uid2UT 时， 输出电压为uo = ioRL ，差模增益为 4.4.5 MOS差动放大电路 1. MOS源耦差分对的大信号差模传输特性 MOS差分放大电路是MOS模拟集成电路与系统中一种重要的单元电路。通常它由源极耦合差分对和有源负载构成。 如果M1和M2匹配，均工作在恒流区，设λ =0 取式的平方根，并两式相减可得 式中uid= ui1-ui2=uGS1-uGS2为差模输入信号 ISS=iD1+ iD2代入上式，两边平方可得 整理上式可得: 两边平方可得二次方程: 求解二次方程的根，并考虑到，如果uid0，则id1ISS/2， 差模传输特性的讨论: （1）当 时， 源耦对进入限幅区。 （2）源耦对差模输出电流与差模输入电压的传输特性可以看出，io与uid之间具有非线性传输关系，只有在 条件下，io与uid近似成线性关系。 (3) 将式对uid求导，可得到在uid=0处的差模小信号传输跨导的表达式为 可得差模小信号条件下源耦对差模输出电流与差模输入电压之间的线性关系 源耦对的差模跨导gmd就等于单MOS管的转移跨导gm。源耦对的差模跨导gmd会随着源极恒流源电流ISS的增加而增加，即gmd受直流参量ISS的控制。 [例] 已知图所示的MOS源耦对差动放大电路，参数为βn1=βn1=0.2mA/V2，βn3=βn4=0.6mA/V2，所有晶体管的λ=0，UGS(th)=1V。试求放大电路的静态工作点及交流参数。 2 . MOS源耦对差动放