模拟电子技术 6.2 差分式放大电路

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1、(1)硅片上难以实现大电容(2)可以放大直流或缓慢变化的信号2.零点漂移：无输入信号时，输出仍有缓慢变化的电压产生。（可理解成静态点的漂移）产生的原因：1.模拟集成电路级间采用直接耦合方式，为什么？VCC波动、温度变化引起管子参数变化，元器件参数老化等引起的Q点漂移，其中，温度变化引起的漂移是主要的，又称温漂。零漂：引出*6.2差分式放大电路而对于直耦式放大电路，零漂却会逐级放大传递，第一级漂移的影响最大，而级数越多，增益越高，漂移越严重。对于RC耦合放大电路，由于级间有耦合电容，各级Q点是彼此独立的，前级的零点漂移不会传递到后级，

2、所以，其零漂不必考虑。当漂移电压的大小可以同有效信号相比拟时，输出电压产生很大误差，甚至无法分辨。影响：温漂指标：温度每升高1度时，输出漂移电压按电压增益折算到输入端的等效输入漂移电压值。例如则第一级输出漂移-10mV。若第二级也有-100μV漂移，则第二级输出漂移1V+10mV。假设第一级是关键3.减小零漂的措施：用热敏元件进行温度补偿；采用稳Q电路；第一级采用差分式放大电路。漂移100μV漂移-10mV漂移1V+10mV漂移1V+10mV*若第一级有100μV漂移，-100μV6.2.1差分式放大电路的一般结构1.用三端器件组成

3、的差分式放大电路2.有关概念差模信号共模信号差模电压增益共模电压增益仅加入差模信号产生的输出——仅加入共模信号产生的输出——有2.有关概念总输出电压共模抑制比反映抑制零漂能力的指标1.电路组成及特点：1.T1、T2对管（型号、参数相同）组成对称电路；且RC1=RC1=RC；3.两个电源供电：+VCC、－VEE；2.T1、T2的e极相连，接恒流源,恒流源的交流电阻ro很大。vo=vo1－vo2称为双端输出电压。4、两个输入端、两个输出端。——此电路又称长尾电路*6.2.2射极耦合差分式放大电路(1)静态分析：2.工作原理：Qvo=vo

4、1－vo2=0——无输入信号时，双端输出电压为0。（vi1=vi2=0）※VE=-VBE=-0.7V则，RC1IC1=RC2IC2，*(2)动态分析：仅输入共模信号（大小相等、极性相同的信号）即：vi1=vi2=vic∵两管完全对称，iC1、iC2同时↗或同时↘，且变化量相同，∴则双端输出vo=vo1－vo2=0*此时，一管电流增加时，另一管电流减少，且变化量相同，∴vo=vo1－vo2≠0※*输入有差别，放大器才有动作（输出）∴称为差动式或差分式放大电路。仅输入差模信号（大小相等、极性相反的信号）即：vi1=－vi2=vid/2抑

5、制零点漂移的原理由于电路完全对称，T变化或电源的波动，将使两管的IC、VC产生相同的变化，双端输出电压基本不变。※即：其效果相当于在两个输入端加入了共模信号。——从而抑制了零漂！*注意：单端输出时共模增益非常小，也能很好地抑制零漂总输出电压双端输出时（1）差模电压增益AVD双入、双出：3.主要技术指标计算当vi1=－vi2=vid/2时，一管电流↑一管电流↓，且电流变化量相同。∵流过恒流源ro的变化电流=0，e交流接地。与单边共射放大电路相同，即以成倍的电路元件换取抑制零漂的能力*RcRcT2T1e+－.+b1C1C2+-vo

6、b2－νi2=-νid/2νi1=νid/2若双端输出接有负载时∵RL中点为交流地*双入、单出（输出电压取自其中一管的c极）：接入负载时为双入、双出差模电压增益的一半。*AVD2=vo2vidvo2-2vi2=而单端输入vi1=vid，vi2=0等效于vi1=－vi2=vid/2时的双端输入。单端、双端输出指标计算与双端输入相同。∵（re：发射结电阻）∴可近似认为ro交流不分流、断路。则，vid均分在两管的发射结上，*①双端输出：共模增益②单端输出：∵∴（2）共模电压增益AVC输入vi1=vi2=vic，*∵两管电流同时

7、↗或同时↘∴则流过ro的电流Io=2iC则对于每管而言，相当于射极接2ro的电阻，其交流通路为：※∴差放单端输出时，抑制零漂能力也很强ro（恒流源交流电阻）很大∴AVC1、AVC1很小*双端输出，理想情况单端输出（3）共模抑制比——抑制零漂能力越强ro越大，*AVD1AVC1单端输出时的总输出电压（4）频率响应高频响应：与单边共射电路相同，极间电容不可忽略。高频时增益衰减低频响应：由于输入、输出信号直接耦合，低频响应非常好，等同于中频增益，可放大直流信号。双端输出时的总输出电压：vo1=vid·AVd1+viC·AVC1vo=v

8、id·AVd+viC·AVC=vid·AVd设计时，应使KCMR≫vicvid这样vo1几乎只取决于差模信号单端输出时有效抑制共模信号。*只取决于差模信号几种接法动态指标比较输出方式双出单出双出单出双端输入单端输入信号的输入方式*输出