《15.7差分放大》.pptVIP

2. 基本型差动放大器 3. 双电源长尾式差放 4. 恒流源式差放电路 5. 差放电路的几种接法 总结 一、 差放电路 要求：理解差动放大器结构形式及原理。放大倍数、输入电阻、输出电阻的公式推导及计算不必掌握。 集成电路内部结构的特点： 1. 电路元件制作在一个芯片上，元件参数偏差方向一致，温度均一性好。 2. 电阻元件由硅半导体构成，范围在几十到20千欧，精度低。高阻值电阻用三极管有源元件代替或外接。 3. 几十 pF 以下的小电容用PN结的结电容构成、大电容要外接。 4. 二极管一般用三极管的发射结构成。 * ui RC1 R1 T1 增加R2 、RE2 : 用于设置合适的Q点。 问题 1 :前后级Q点相互影响。 +UCC uo RC2 T2 R2 RE2 1. 直接耦合电路的特殊问题 15.7 差分放大电路 问题 2 :零点漂移。 前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得当 ui 等于零时， uo不等于零。 ui RC1 R1 T1 +UCC uo RC2 T2 R2 RE2 uo t 0 有时会将信号淹没 抑制零点漂移是直接耦合放大器首先要解决的问题 一、结构 特点：结构对称。元器件对称。 ui1 ui2 uo RC R1 T1 RB RC R1 T2 RB +Ec 二、 抑制零漂的原理 uo= UC1 - UC2 = 0 uo= (UC1 + ?uC1 ) - (UC2 + ?uC2 ) = 0 当 ui1 = ui2 =0 时： 当温度变化时： +UCC uo ui1 RC R1 T1 RB RC R1 T2 RB ui2 三、 共模电压放大倍数AC +UCC uo ui1 RC R1 T1 RB RC R1 T2 RB ui2 共模输入信号： ui1 = ui2 = uC （大小相等，极性相同） 理想情况：ui1 = ui2 ? uC1 = uC2 ? uo= 0 共模电压放大倍数： （很小，1) 但因两侧不完全对称， uo? 0 零点漂移实际是 共模信号之一种 uo ui1 RC R1 T1 RB RC R1 T2 RB ui2 四、差模电压放大倍数Ad 差模输入信号： ui1 =- ui2 =ud （大小相等，极性相反） (很大，1) 设uC1 =UC1 +?uC1 ， uC2 =UC2 +?uC2 。 因ui1 = -ui2，? ?uC1 =-?uC2 ? uo= uC1 - uC2= ?uC1- ?uC2 = 2?uC1 差模电压放大倍数： +UCC 五、共模抑制比(CMRR)的定义 例: Ad=-200 Ac=0.1 KCMRR=20 lg ? (-200)/0.1? =66 dB CMRR — Common Mode Rejection Ratio KCMRR = KCMRR (dB) = (分贝) 可见差动放大器本身电路结构和对称性决定了它能 抑制共模信号而放大差模信号。这正是我们所需要的。 为描述这一特性，引入“共模抑制比”。 一、结构 为了使左右平衡，可设置调零电位器: 特点：加入射极电阻RE ；加入负电源 -UEE ，采用正负双电源供电。 uo ui1 +UCC RC T1 RB RC T2 RB ui2 RE –UEE 直流偏置 如何建立？ 引入负反馈以加强 共模抑制能力 双电源的作用： （1）使信号变化范围加大。 （2）IB1、IB2由负电源-UEE提供。 uo ui1 +UCC RC T1 RB RC T2 RB ui2 RE –UEE 二、 静态分析 温度T IC IE = 2IC UE UBE IB IC 1. RE的作用 设ui1 = ui2 = 0 自动稳定 RE 具有强负反馈作用 —— 抑制温度漂移，稳定静态工作点。 uo ui1 +UCC RC T1 RB RC T2 RB ui2 RE –UEE 2. Q点的计算 直流通路 uo ui1 +UCC RC T1 RB RC T2 RB ui2 RE –UEE IB IC1 IC2 IB IE IC1= IC2= IC= ?IB UC1= UC2= UCC－IC×RC UE1= UE2 =－IB×RB－UBE UCE1= UCE2 = UC1－UE1 三、 动态分析 （一）. 输入信号分类 (1)差模(differential mode)输入 ui1 = -ui2= ud (2)共模( common mode) 输入 ui1 = ui2 = uC 差模电压 放大倍数: 共模电压 放大倍数: （3）任意信号：任意输入的信号 ui1 , ui2 ，都