改进型差分放大电路.pptxVIP

; 前面已经说过，基本差动放大电路存在一个严重的缺点，就是将这种电路用于单端输出（即从一个管子的集电极输出）时，就不具有抑制漂移的功能。针对这一缺点，发展了两种实用的差动放大电路：长尾差分放大电路和恒流源差分放大电路，这两种电路利用负反馈有效地抑制了每个管子的温漂，从而进一步提高了差分放大电路的性能。; 1、电路结构 长尾差分放大器如图7-10所示，和基本型差分电路相比，两个发射极不接地，而是经过一个电阻Re接负电源，由于发射极拖一个尾巴，故称长尾差分放大电路。差分放大电路设计时，常要求两个输入端（晶体管基极）的静态电压为零，因此图中E点电位约－0.7V，负电源VEE的大小决定于Re，Re越大，E点电位就越负。 2、工作原理 电阻Re对差模信号和共模信号所起着不同的作用。;首先，看电阻Re对差模信号的影响。当差模电压Ui加到差分电路???个输入端之间时，VT1管基极电压升高Ui/2，VT2管基极电压下降－Ui/2，如图7-10中基极附近虚线箭头所示。;在这两个电压的作用下，VT1管集电极和发射极电流都上升，用ΔIe1表示发射极电流的增加量，其方向如图中VT1管集电极和发射极附近虚线箭头所示；VT2管集电极和发射极电流都下降，下降量用ΔIe2表示，其方向如图中VT2管集电极和发射极附近虚线箭头所示。流过电阻Re的电流IRe是流过两个晶体管的发射极电流之和，即： ;由于对称性，ΔIe1和ΔIe2的大小应该相等，而极性应该相反，即ΔIe1=－ΔIe2，将这一结果代入式（7-18），求得ΔIRe=0，即流过电阻Re的电流不会因差模信号的输入而发生变化。流过Re的电流不变，图中E点的电位也就不会变化，也就是说，电阻Re的接入，对差模信号的放大并没有产生影响，在分析电路对于差模信号的放大作用时，可以将Re视为短路。 ; 分析电阻Re对共模信号的影响。共模信号的特点是作用在两个输入端的信号大小相等、极性相同。 ;;这一负反馈过程表明，两个基极电压的上升会导致E点电压跟着上升，b-e结电压下降，从而抑制了共模电压引起的基极电压的升高，因此电阻Re的接入起着降低共模电压放大倍数的作用。 可以证明，长尾差分放大电路共模电压放大倍数为：;式中Uic是两个输入端的共模输入电压，U0c是由此产生的每个输出端对地的输出电压。 电阻Re的阻值越大，共模放大倍数下降越厉害，对于温漂信号的抑制作用就越强。 ;对于理想对称的差分放大电路，无论增加长尾电阻与否，共模电压放大倍数都等于零，但对于只能近似对称的实际差分放大电路来说，接入电阻Re以后，晶体管VT1、VT2集电极输出的共模信号因负反馈而减小。 因此，从VT1、VT2两个集电极之间输出时，其共模电压放大倍数就可以进一步下降。 ; 长尾放大电路中，Re越大，放大器对共模信号的负反馈作用越强，抑制温漂的效果就越好。但是有限的电源电压限制了Re的增大，用恒流源代替电阻Re则可解决这一难题。 ;1、电路结构 图7-11是恒流源差分放大电路，图中电阻R1、R2、R3和三极管VT3组成恒流源电路，用来取代长尾差分电路中的电阻Re。由于采用恒流源取代电阻Re，称为带恒流源的差分放大电路。;2、工作原理 晶体管VT3、电阻R1、R2组成恒流源电路。基极电压等于电阻R1、R2对负电源电压VEE的分压，即：;因此，VT3发射极电流IE3Q等于：; 温度升高引起VT1、VT2集电极电流增加时，VT3的发射极电流也随之增大，电阻R3两端电压降也增加，由于VT3基极电压是固定的（见式7-20），R3两端的电压的增加将导致UBE3的减小，于是VT3的发射极电流的增加就受到了抑制（见式7-21），使得IE3保持不变，VT1、VT2集电极电流也就保持不变。因此，恒流源电路对温漂信号有很强的抑制作用。;和长尾电阻一样，恒流源对于差模信号的放大没有影响。 恒流源电路的等效动态电阻很高，因此对温漂等共模信号的抑制能力很强，但负电源电压不必用得很低，因此恒流源电路取代长尾电阻，能在不加大负电源电压的情况下提高差分电路的共模抑制比。;