5-2 差分放大电路.ppt

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1、5.5 差分放大电路差分放大电路5.5.1 差分放大电路组成差分放大电路组成晶体管特性一致晶体管特性一致 1=2=UBE1=UBE2=UBE rbe1=rbe2=rbe电路参数对称电路参数对称 Rc1=Rc2=Rc Rs1=Rs2=Rs负电源：负电源：静态偏置合适静态偏置合适5.5.2 差模信号与共模信号差模信号与共模信号定义定义等效等效交直流信号交直流信号直流信号直流信号uI1uI2差模信号：差模信号：两个幅度相等、极性相两个幅度相等、极性相反的信号反的信号直流信号直流信号交直流信号交直流信号uI1uI2共模信号：共模信号：两个幅度相等、极性相两个幅度相等、极性相同的信号同的信号5.5.2

2、差模信号和共模信号差模信号和共模信号5.5.3 差分放大电路的输入和输出方式差分放大电路的输入和输出方式双端输入双端输出双端输入双端输出热电偶，平衡输入热电偶，平衡输入5.5.3 差分放大电路的输入和输出方式差分放大电路的输入和输出方式双端输入单端输出双端输入单端输出 单端输入双端输出单端输入双端输出 5.5.3 差分放大电路的输入和输出方式差分放大电路的输入和输出方式 单端输入单端输出单端输入单端输出 5.5.3 差分放大电路的输入和输出方式差分放大电路的输入和输出方式对对IEQ,用用2Re等效等效才有相同的压降。才有相同的压降。输入回路电压方程：输入回路电压方程：5.5.4 差分放大电路的

3、静态分析差分放大电路的静态分析 在差模信号和共模信号同时存在的情况下，对于线在差模信号和共模信号同时存在的情况下，对于线性放大电路，可利用叠加原理得出输出电压性放大电路，可利用叠加原理得出输出电压定义定义差模电压放大倍数差模电压放大倍数定义定义共模电压放大倍数共模电压放大倍数5.5.5 差分放大电路的差模动态分析差分放大电路的差模动态分析1.双入双出差分放大电路的差模动态分析双入双出差分放大电路的差模动态分析中点交流地中点交流地 ue=0 05.5.5 差分放大电路的差模动态分析差分放大电路的差模动态分析双入双出差放的差模工作方式双入双出差放的差模工作方式双入双出差放的微变等效电路双入双出差放

4、的微变等效电路差模放大倍数差模放大倍数5.5.5 差分放大电路的差模动态分析差分放大电路的差模动态分析放大倍数与共射基本放大电放大倍数与共射基本放大电路相同，以增加三极管为代路相同，以增加三极管为代价换取共模抑制能力。价换取共模抑制能力。差模输入电阻差模输入电阻Rid求双入双出差放的差模输入电阻求双入双出差放的差模输入电阻差模输出电阻差模输出电阻Rod 根据输出电阻的定义，应将源输入电压短路，保留根据输出电阻的定义，应将源输入电压短路，保留内阻内阻RS；将负载电阻；将负载电阻RL开路。开路。求双入双出差放的差模输出电阻求双入双出差放的差模输出电阻(a)集电极集电极C1输出输出(b)集电极集电极

5、C2输出输出 双入单出差分放大电路的差模工作状态与双入双差别双入单出差分放大电路的差模工作状态与双入双差别不大，只是单端输出只获取了两集电极之间输出变化量的不大，只是单端输出只获取了两集电极之间输出变化量的一半，故电压增益比双入双出差放减半。一半，故电压增益比双入双出差放减半。2.双入单出差分放大电路的差模动态分析双入单出差分放大电路的差模动态分析双入单出差分放大电路双入单出差分放大电路C1从从C1输出为负输出为负从从C1输出输出双入单出差放的微变等效电路双入单出差放的微变等效电路C2从从C2输出为正输出为正从从C2输出输出双入单出差放的微变等效电路双入单出差放的微变等效电路输入信号的变换输入

6、信号的变换3.单入双出差分放大电路的差模动态分析单入双出差分放大电路的差模动态分析 就差模信号而言，单端输入时电路的工就差模信号而言，单端输入时电路的工作状态与双端输入时完全相同作状态与双端输入时完全相同,故单端输入故单端输入双端输出的差模放大倍数与双端输入双端输双端输出的差模放大倍数与双端输入双端输出的差模放大倍数完全相同，其它指标也相出的差模放大倍数完全相同，其它指标也相同。同。4.单入单出差分放大电路的差模动态分析单入单出差分放大电路的差模动态分析 就差模信号而言，单端输入时电路的工作就差模信号而言，单端输入时电路的工作状态与双端输入时完全相同状态与双端输入时完全相同,故单端输入单端故单

7、端输入单端输出的差模放大倍数与双端输入单端输出的差输出的差模放大倍数与双端输入单端输出的差模放大倍数完全相同，其它指标也相同。模放大倍数完全相同，其它指标也相同。双入双出双入双出 双入单出双入单出 单入双出单入双出 单入单出单入单出 输入输入 双端输入双端输入 双端输入双端输入 单入可转单入可转 单入可转单入可转 换为双入换为双入 换为双入换为双入 输出输出 C1和和C2 C1对地或对地或 C1和和C2 C1对地或对地或 之间输出之间输出 C2对地输出对地输出 之间输出之间输出 C2对地输出对地输出 发射极交发射极交流电位流电位Ue Ue=0 集电极集电极 双出双出 RL/2 单出单出 RL

8、双出双出 RL/2 单出单出 RL 负载电阻负载电阻 RL中点交流中点交流0 RL中点交流中点交流05.差分放大电路动态差模工作状态汇总差分放大电路动态差模工作状态汇总 差模输差模输 入入电阻电阻 输出输出 电阻电阻 差模电差模电 压增益压增益双端输出：双端输出：单端输出：单端输出：5.5.6 差分放大电路的共模动态分析差分放大电路的共模动态分析在在半半边边通通路路中中等效为等效为2Re共模抑制比共模抑制比双端输出差分放大双端输出差分放大电路电路单端输出：单端输出：差分放大电路抑制共模信号（温漂）的两个手段：差分放大电路抑制共模信号（温漂）的两个手段：参数对称参数对称Re（共模抑制电阻），阻值

9、越大，共模抑制比越大（共模抑制电阻），阻值越大，共模抑制比越大例题例题 已已 知知 VCC=VEE=6V，=50，UBE=0.7V，输输 入入 电电 压压uI1=7mV,uI2=3mV。计算：。计算：1IB、IC、UE、UC和和UB；2uIc和和uId；3单端单端uOc1和和uOc2；4单端单端uOd1和和uOd2；5单端单端uO1和和uO2；6双端双端uOc，uOd和和uO7单端输出时的单端输出时的KCMR。5.5.7 恒流源差分放大电路恒流源差分放大电路恒流源具有很大的交流内阻恒流源具有很大的交流内阻差模：差模：差分对管的发射极差分对管的发射极e交流接地；交流接地；共模：共模：只要保证只要

10、保证VT3处于线性区，作为恒流源具有很大的处于线性区，作为恒流源具有很大的交流内阻，交流内阻，相当于相当于发射极发射极e接很大的共模抑制电阻接很大的共模抑制电阻e恒流源差分放大电路恒流源差分放大电路例题例题VCCVEE15V，电阻，电阻R20k，RS1k，RC20k，Re5.3k；稳压管；稳压管VDZ的稳定电压的稳定电压UZ6V，UBE=0.7V，=100。1计算计算IC1、UCE1；2计算计算Aud。讨论题讨论题 设元件参数改变不致于造成放大管处于截止或饱和状设元件参数改变不致于造成放大管处于截止或饱和状态。分析电路，选择填空态。分析电路，选择填空(a：增大；：增大；b：减小；：减小；c：不变：不变)1.若电阻若电阻Re增大，则增大，则Aud ，Auc 。2.若电阻若电阻R增大，则增大，则Aud ，Auc 。3.若两个若两个RC增大同样的数量，则增大同样的数量，则Aud ，Auc 。