差动放大电路课件.pptVIP

放大電路以差模信號輸入時，有△uId＝△uI1－△uI2=2△uI1，此時，放大電路輸出有△uO1=－△uO2，則△uOd=△uO1－△uO2=2△uO1。設兩個單管放大電路的放大倍數為Au1、Au2，顯然Au1＝Au2。則整個差動放大電路的放大倍數為由上式可見，差動放大電路採用雙端輸入、雙端輸出時，它的差模放大倍數與單管放大電路的放大倍數相同。所以，我們只要求出其中一個單管放大電路的放大倍數即可求得差動放大電路的Aud。也可以這樣講，差動電路多用了一個放大管，是為了換來對零漂的抑制作用。*（2）共模放大倍數Auc如圖5-10所示，此時兩管輸入信號uI1=uI2=uIC，它們是大小相等、極性相同的信號，稱為共模信號，這種輸入方式稱為共模輸入。因為兩邊電路完全對稱，所以△uO1=△uO2，則△uOC=△uO1－△uO2=0圖5-10差動放大器的共模輸入方式*一個完全對稱的差動放大電路，它的共模放大倍數為實際的差動放大電路不可能兩邊完全對稱，Auc並不為0，但通常很小。圖5-10中，如當外界的干擾信號同時從兩管基極輸入時，就相當於共模輸入，再如由於溫度變化，造成兩管產生同樣的零漂電壓，也相當於在輸入端加入共模信號。由上面分析可知，差動放大電路不能放大共模信號，Auc很小，所以能有效抑制共模信號的干擾，這就是差動放大電路抑制共模信號或溫漂的原理。*4.共模抑制比KCMR所謂共模抑制比，就是差動放大電路的差模放大倍數與共模放大倍數之比的絕對值，即用分貝來表示，有共模抑制比是衡量差動放大電路性能優劣的重要指標之一。共模抑制比越大，說明放大電路對共模信號的抑制能力越強，電路受共模信號干擾的影響越小，放大電路品質越好。*圖5-11所示為帶射極公共電阻Re的差放電路，也叫長尾式差動放大器。它由兩個完全相同的單管共射極電路組成。差動式放大電路有兩個輸入端，兩個輸出端，要求電路對稱，即T1、T2的特性相同，外接電阻對稱相等，Rc1=Rc2，各元件的溫度特性相同。特點：電路對稱，射級電阻共用，或射級直接接電流源（大的電阻和電流源的作用是一樣的）,有兩個輸入端，有兩個輸出端。5.2.3射極耦合差動放大電路圖5-11基本差分式放大電路1.電路特點*2.靜態分析靜態時Ui1=Ui2=0。由於電路左右對稱，輸入信號為零時，IC1=IC2，UC1=UC2，則輸出電壓Uo=ΔUC1-ΔUC2=0當電源電壓波動或溫度變化時，兩管集電極電流和集電極電位同時發生變化。輸出電壓仍然為零。可見，儘管各管的零漂存在，但輸出電壓為零，從而使得零漂得到抑制。*3.動態分析（1）共模信號的抑制和共模放大倍數Aud1)共模信號抑制原理雙端輸出的共模信號抑制情況與基本差動放大電路一樣。若以VTl管集電極Cl（或VT2管集電極C2）對“地”電壓uOl（或uO2）作為輸出（稱之為單端輸出），則在溫度變化時，將會有一定的輸出漂移電壓ΔuOl（或ΔuO2）。但是由於射極公用電阻Re的電流負回饋作用很強，抑制共模信號的效果仍然比較好，抑制過程可表示如下：?*Re越大，負回饋作用越強，抑制共模信號的效果越好。但是，隨著Re的增大，Re上的直流壓降也越大，VTl和VT2的管壓降也就越小，從而影響了電路的靜態工作點和輸出信號的動態範圍。為此，在電路中引入了一個負電源UEE來補償Re上的直流壓降，以保證兩管的靜態電壓為正常值，同時輸出電壓變化範圍也不受影響。2)共模放大倍數首先求單端輸出時的共模放大倍數。圖5．12為兩管輸入共模信號電壓時的等效電路，因為兩管電流同時增大ΔiC(ΔiC≈ΔiE)，所以公用電阻Re中的電流增量為Δ2iE，由此可得電壓方程為*所以單端輸出時共模電壓放大倍數為圖5-12共模輸入時的等效電路*可見，Re越大，Auc1越小，抑制共模信號的能力越強。而雙端輸出時，由於ΔuOC=ΔuOC1－ΔuOC2=0。所以差動放大電路在雙端輸出時，若電路參數完全對稱，則共模電壓放大倍數為零。（2）差模放大倍數Aud和輸入、輸出電阻1)雙端輸入、雙端輸出電路輸入差模信號時，一管集電極電流增加ΔiC1(≈ΔiE1)，另一管集電極電流減少ΔiC2(≈ΔiE2)，在電路完全對稱的條件下，一管電流的增加量必等於另一管的減少量，所以Re兩端的電壓仍然不變，故兩管的公共發射極電位恒定，即Re對差模信號不起電流負回饋作用。由此可得雙端輸入、雙端輸出的差模等效電