典型差分放大电路

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1、4.2.1典型差分放大电路4.2集成运放中的基本单元电路1.电路组成+-+-+-+--+(1)电路特点a.电路两边对称。b.两管共用发射极电阻RE。c.具有两个信号输入端。d.信号既可以双端，也可以单端输出。+-+-+-+--+两个输入端信号电压的差值是有用的，称之为差模输入信号，因而该电路称为差分放大电路。(2)信号的输入+-+-+-+--+(3)抑制零漂的原理（T1和T2特性相同）(a)当温度T一定时(uI1=uI2=0)a.电路双端输出+-+-+-+--+(b)当温度增加时在双端输出的情况下，漂移为零。+-+-+-+--+b.单端输出时因射极电阻RE的负反馈作用可

2、以抑制零点漂移+-+-+-+--+2．静态分析直流通路+-+-+-+--+因为电路对称，所以–+–+–+–+列输入回路方程由此可得因–+–+–+–+–+–+–+–+3.动态分析(1)小信号差模特性差模信号记为当时的输入信号+-+-+-+--+差模输入时放大电路中的电流⊕由于电阻RE上无交流电流，T1、T2发射极虚地。⊕交流通路⊕由于故1)差模电压放大倍数a.双端输出b.单端输出(a)输出uO1(b)输出uO2c.RL时(a)双端输出负载电阻RL的中点虚地由于等效电路Aud与单级共射极电路电压放大倍数相同。可见，差分放大电路是用“数量换质量”。(b)单端输出从T1的集

3、电极输出输出与输入反相从T2的集电极输出输出与输入同相2)差模输入电阻a.单端输出时求Ro的等效电路3)输出电阻Rob.双端输出时求Ro的等效电路(2)小信号共模特性共模信号记为当uIc1=uIc2时的输入信号1)共模电压放大倍数a.双端输出共模电压共模电压放大倍数由知故b.单端输出交流通路，电压放大倍数一般情况一般情况中故差分放大电路对共模信号有抑制作用，RE越大，抑制共模信号的能力越强。综上所述单端输出时双端输出时2)共模抑制比共模抑制比的定义或者a.双端输出b.单端输出因3)共模输入电阻交流通路，因为故4)输出电阻双端输出时单端输出时(3)任意输入信号的分解既不是

4、差模信号又不是共模信号的输入信号任意信号++12差分放大电路uI2_uI1_令那么任意信号可以分解成差模和共模信号两种性质的输入信号++12差分放大电路uI2_uI1_差分放大电路12+uId_+uIc_+_+_2uId2uId任意输入信号分解示意图++12差分放大电路uI2_uI1_uI1≠0，uI2=0特别的，对于单端输入即或uI1=0，uI2≠0单端输入是一种特殊的双端输入形式+12差分放大电路uI_单端输入电路)(2C1CuIdfii=、(4)大信号传输特性1-1线性区截止、饱和区截止、饱和区传输特性0246-2-4-6.0.10.9iC1、iC2UTuId/0

5、.70.50.3+-+-+-+-+-(–12V)(+12V)ICUCc1c2(a)静态工作点IC、UC之值；(b)uO及KCMR之值；(c)若将RL接在C1对地之间，求UC、uO及KCMR；(d)Rid、Ric和Ro之值。[例]电路如图所示。设T1、T2的特性一致，β=50，UBE=0.7V，uIc=1V，uId=50mV，。试求：[解]为了计算简单，设调零电位器RW的滑动端在电位器的中间。(a)画出放大电路的直流通路+-+-+-+-+-(–12V)(+12V)ICUCc1c2直流通路(–12V)(+12V)ICUCc1c2IEIBIB+-+-+-+-+-(–12V

6、)(+12V)ICUCc1c2由图可得由上两式得因(–12V)(+12V)ICUCc1c2IEIB则有(–12V)(+12V)ICUCc1c2IEIB(b)根据题意+-+-+-+-+-(–12V)(+12V)ICUCc1c2+-+-+-+-+-(–12V)(+12V)ICUCc1c2(c)当RL在C1对地之间时经整理可得(–12V)(+12V)ICUCc1c2IEIBIRL+-+-+-+-+-(–12V)(+12V)c1c2+-+-+-+-+-(–12V)(+12V)c1c2(d)差模输入电阻共模输入电阻+-+-+-+-+-(–12V)(+12V)ICUCc1c2输出电

7、阻Ro双端输出时单端输出时+-+-+-+-+-(–12V)(+12V)ICUCc1c2双端输出单端输出对于图示电路4.2.2带恒流源的差分放大电路RE越大，KCMR越大，电路抑制共模信号的能力越强。+-+-+-+--+a.当VEE一定，IE减小，rbe增大，Aud减小。c.在集成电路中不易制作较大阻值的电阻。RE太大对电路的影响b.为了维持IE不变，必须提高电源电压VEE。+-+-+-+--+恒流源的主要特点b.直流电阻较小a.具有很大的交流等效电阻恒流源通常采用恒流源来代替RE+-+-+-+--+当iB恒定，则iC恒定，晶体管相当于一个