电子技术非电类第3版荣雅君电子课件第3章节放大电路基础45章节.pptVIP

3.5 差分放大电路 2) 双端输出时，可根据式（3-35）、式（3-38）、式（3-39）求得： 如前节所述，解决直接耦合放大电路中存在的两个问题，最有效的电路结构形式就是差动放大电路。由于目前应用的直流放大器，绝大多数是集成电路放大器，而这种放大器大多是直接耦合的，为抑制零漂，其前置级广泛采用差动级。 3.5 差分放大电路 3.5 差分放大电路 3.5.1 典型差动放大电路工作原理 电路结构对称，由两个对称的单管共射放大电路组成。V1、V2特性完全相同，且RC1=RC2=RC。VCC和VEE大小相同，极性相反。RP为调零电位器，其值很小，可以不计。 3.5 差分放大电路 静态分析及零点漂移的抑制 当输入电压为零( )时 ，前图静态电流通路如右图所。 由于电路完全对称，两侧的 集电极电流、集电极电位相 等，即： 输出电压为： 可见，输入电压为零时，输出电压也为零。 3.5 差分放大电路 3.5 差分放大电路 当温度升高时，两管的集电极电流都增大，集电极 电位都降低，但是由于它们的变化量相同，即， 又由于输出电压取自两管的集电极之间， 则 。说明完全对称的差分 电路，在两个管子集电极之间取输出信号时，对两管 产生的同向漂移具有完全的抑制作用。即电路在理想 情况下能使零漂为零。 3.5 差分放大电路 实际的电路完全对称是不可能的，所以零漂不能完全依靠电路的对称性来抑制。而且，若从单边取输出信号电压，零漂又如何抑制呢？。 在前图电路中， 的作用是稳定它本身的电流，抑 制每个管子的漂移，从而更好的抑制整个电路的零 漂。例如，当温度升高时，它抑制零漂的过程可以 描述如下： 3.5 差分放大电路 能够抑制零漂是靠它的电流负反馈作用。显然， 的阻值越大，抑制零漂的效果越显著。只要两管的集 电极电流、集电极电位产生同向漂移， 都具有电流 负反馈作用。可见 的电流负反馈作用进一步增强 了差分电路抑制零漂的能力。 由于电路对称，在计算静态工作点时，只需计算一侧 的 ， 和 ，另一侧与它相等。静态时， 中 流过两倍的发射极电流： 。因此单边的静 态电流通路如后图所示。 3.5 差分放大电路 一般用恒流源代替电阻RE 优点： （1）静态电阻小，直流压降小 （2）动态电阻大 抑制零点漂移的方法： （1）对称两管放大电路，两管引起的输出端电压大小相等，整个电路输出为0。 （2）增大电阻RE或采用恒流源，见效电路本身的零漂。 3.5 差分放大电路 3.5 差分放大电路 2．电路的动态分析 (1)共模输入 两个输入电压大小相等、 极性相同，即 ，这样的输入信号称为共 模输入，共模输入方式如右图所示。从放大电 路的两个输入端来看，输入电压为 在完全对称的差分放大电路中，有共模信号输 入时，由于两管的基极电位变化相同，两管的 集电极电位变化也相同，因此输出电压为零， 即对共模信号无放大作用，也就是说，完全对 称的差分放大电路共模放大倍数 。 由前面的分析可知，共模输入信号电压相当于折合到输入端的等效漂移电压，即是使两管的集电极电流同时向同一个方向变化的信号(包括两个输入信号中含有共模分量或50Hz交流的共模干扰信号等)。因此电路抑制共模信号的能力就是抑制零漂的能力，电阻RE又称为共模反馈电阻。 3.5 差分放大电路 2.差模输入 两个输入电压大小相等、极性相反，即ui2=-ui1，这样的输入信号称为差模 输入信号。从两个输入端来看，输入电 压 ui=ui1- ui2=2ui1。若令ui1 为正，ui2为负，则ui1使V1管的集电极电流增大 集电极电位下降 ， ui2使V2管的集 电极电流减小 ，集电极电位升高 ，即差模信号使两个晶体管的电流异向变化，只要电路的即 对称性足够好，两管的电流一增一减，且其变化量相等，即 流过RE上的电流近似不变， RE 两端无差模信号压降，所以 RE 对差模信号无影响，相当于短路，如图所示。 3.5 差分放大电路 由于静态时 ，加上差模输入 信号后，V1管的集电极电位减小和 V2管的集电极电位增高在数值上是 相同的，即 。按照右图所 标的正方向，输出电压： 说明在电路中，由差模输入电压所 产生的输出电压的变化量为每个管 子集电极电位变化量的两倍。 3.5 差分放大电路 3.5 差分放大电路 3.5 差分放大电路 图3-29的电路称为双端输入、双端输出的典型差动放大电路。式(3-35)表明；双端输出的差动放大电路的差模电压放大倍数与单