差分放大电路讲义说课讲解.ppt

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1、差分放大电路讲义1差分放大电路的组成差分放大电路是由对称的两个基本放大电路，通过射极公共电阻耦合构成的。如图1所示。对称的含义是两个三极管的特性一致，电路参数对应相等。图1差分放大电路即：1=2=VBE1=VBE2=VBErbe1=rbe2=rbeICBO1=ICBO2=ICBORC1=RC2=RCRb1=Rb2=Rb2差分放大电路的输入和输出方式差分放大电路一般有两个输入端：同相输入端，反相输入端。差分放大电路可以有两个输出端，一个是集电极C1，另一个是集电极C2。从C1和C2输出称为双端输出，仅从集电极C1或C2对地输出称为单端输出。根据规定的正方向，在

2、一个输入端加上一定极性的信号，如果所得到的输出信号极性与其相同，则该输入端称为同相输入端。反之，如果所得到的输出信号的极性与其相反，则该输入端称为反相输入端。信号的输入方式：若信号同时加到同相输入端和反相输入端，称为双端输入；若信号仅从一个输入端对地加入，称为单端输入。图06.02共模信号和差模信号示意图3差模信号和共模信号差分放大电路仅对差模信号具有放大能力，对共模信号不予放大。温度对三极管电流的影响相当于加入了共模信号。差分放大电路是模拟集成运算放大器输入级所采用的电路形式。差模信号共模信号是指在两个输入端加上幅度相等，极性相反的信号。是指在两个输入端加上幅度相

3、等，极性相同的信号。图06.03双电源差分放大电路2差分放大电路的静态计算差分放大电路的静态和动态计算方法与基本放大电路基本相同。为了使差分放大电路在静态时，其输入端基本上是零电位，将Re从接地改为接负电源－VEE。由IB的计算式可知，Re对一半差分电路而言，只有2Re才能获得相同的电压降。如图06.03所示。由于接入负电源，所以偏置电阻Rb可以取消，改为－VEE和Re提供基极偏置电流。基极电流为:(动画6-1)3差分放大电路的动态计算1差模状态动态计算2共模状态动态计算3恒流源差分放大电路1差模状态动态计算差分放大电路的差模工作状态分为四种:1.双端输入、双端输出

4、（双----双）2.双端输入、单端输出（双----单）3.单端输入、双端输出（单----双）4.单端输入、单端输出（单----单）主要讨论的问题有：差模电压放大倍数差模输入电阻输出电阻图4双端输入双端输出(1)差模电压放大倍数Avd双端输入差放电路如图06.04所示。负载电阻接在两集电极之间。vi接在两输入端之间，也可看成±vi/2各接在两输入端与地之间。这种方式适用于双端输入和双端输出，输入、输出均不接地的情况。①双端输入双端输出差模电压放大倍数差动放大器双入——双出微变等效电路(1)差模电压放大倍数Avd②双端输入单端输出差模电压放大倍数这种方式适用于将差分信号

5、转换为单端输出的信号。双端输入单端输出因只利用了一个集电极输出的变化量，所以它的差模电压放大倍数是双端输出的二分之一。图5双端输入单端输出③单端输入双端输出差模电压放大倍数单端输入信号可以转换为双端输入，其转换过程见图06.06。右侧的Rs+rbe归算到发射极回路的值[(Rs+rbe)/(1+)]<

6、系。从T1的基极输入信号，从C1输出，为反相；从C2输出为同相。(2)差模输入电阻不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。(3)输出电阻输出电阻在单端输出时，双端输出时，2共模状态动态计算如果输入信号极性相同，幅度也相同则是纯共模信号。如果极性相同，但幅度不等，则可以认为既包含共模信号，又包含差模信号，应分开加以计算，如图06.07所示。例如温漂信号属共模信号，它对差分放大电路中Ic1和Ic2的影响相同。图06.07共模差模信号混合的情况计算共模放大倍数Avc的微变等效电路，如图06.08所示。其中Re用2Re等效，这与差模时不同。Avc

7、的大小，取决于差分电路的对称性，双端输出时可以认为等于零。单端输出时为:图8共模微变等效电路(1)共模放大倍数Avc(2)共模抑制比共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。，或双端输出时KCMR可认为等于无穷大，单端输出时共模抑制比(动画6-2)3恒流源差分放大电路为了提高共模抑制比应加大Re。但Re加大后，为保证工作点不变，必须提高负电源，这是不经济的。为此可用恒流源T3来代替Re。恒流源电流数值为IE=(VZ-VBE3)/Re图06.09恒流源差分放大电路恒流源动态电阻大，可提高共模抑制比。同时恒流源的管压降只有几伏，可不必提高负电源之值。这种电路称为