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差分放大器电路图-差分放大电路分析-差分放大电路原理

文章来源:不详 作者:佚名 访问次数:


该文章讲述了差分放大器电路图-差分放大电路分析-差分放大电路原理的电路原理和应用
一、 基本差分放大电路              
1. 差
分放大器电路_基本电路
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  基本差动式放大器如图6.8所示 。 图中 T1,T2是特性相同 的晶体管,电路对称,参数也 对称。如:VBE1=VBE2,Rc1=Rc2=Rc,Rb1=Rb2= Rb12=β。电路有两个输入端和两个输出端。

2. 差分放大电路原理
  (1)当vi1=vi2=0时,即静态时,由于 电路完全 对称:Ic1= Ic2= I0/2, Rc1Ic1 = Rc2Ic2,Vo=Vc1-Vc2=0即输入为0时,输出也 为0。
  (2)加入差模信号时,即vs1=-vs2=vsd/2,从电路看vB1增大使得iB1增大,使ic1增大,使得vc1减小vB2减小使得iB2减小,又使得ic2减小,使得vc2增大.由此可推出:vo=vc1 - vc2=2vc1,每个变化量v不等于0,所以 有信号输出。
  若在输入端加共模信号,即vs1=vs2,由于 电路的对称性和恒流源偏置,理想情况 下vo=0,无输出。
  这就是所谓"差动"的意思; 即两个输入端之间有差别, 输出端才有变动。

3、 差分放大器电路_抑制零点漂移的原理
  在差分电路中,无论是温度的变化,
还是电流源的波动都会引起两个三极管的iC及vC的变化。这个 效果相当于在两个输入端加入了共模信号,在理想情况 下,vo不变,从而抑制了零漂。凡是对差放两管基极作用相同 的信号都是共模信号。常见 的有:
(1)vi1 不等于 -vi2,信号中含有共模信号;
(2)干扰信号(通常是同时 作用于输入端);
(3)零漂。
  实际 情况 下,要做到两管完全 对称和理想恒流源是比较困难的,但输出漂移电压也 将大为减小。综上分析,放大差模信号,抑制共模信号是差放的基本特征。 通常情况 下, 我们 感兴趣的是差模输入信号,对于 这部分有用信号,希望得到尽可能 大的放大倍数; 而共模输入信号可能 反映由于 温度变化产生的漂移信号或随输入信号一起进入放大电路的某种干扰信号。对于 这样的共模输入信号我们 希望尽量地加以抑制,不予放大传送。

4、 差分放大电路_主要技术参数的计算
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(1)静态工作点的估算
   IC1=IC2=Ic=IO/2
   VC1=VC2=Vcc-IcRc
   IB1=IB2=Ic/β=IB=I/2β

(2)差摸电压增益和输入、输出电阻
  差放电路有两个输入端和两个输出端。同样, 输出也 分双端输出和单端输出方式。组合起来,有四种连接方式:双端输入双端输出、双端输入单端输出,单端输入双端输出,单端输入单端输出。
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(a)双入双出电路                
  差模输入: vi1=-vi2=vid/2,则iC1上升时,iC2下降。
  若电路完全 对称时,则△iC1=△iC2,因为 IO不变,因此 ve=0,电路可以 用图6.9表示。
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  由上面的计算可见,负载在电路完全 对称,双入双出的情况 下,AVD=AV1,可见该电路使用成倍的元器件换取抑制零漂的能力。
  差模输入电阻Ri:从两个输入端看进去的等效电阻Ri=2rbe
  差模输出电阻R0:从两个输出端看进去的等效电阻R0=2RC
R0, Ri是单管的两倍。

(b)双入单出电路

  对于 差模信号:由于 另一三极管的C极没有利用

, 因此 V0只有双出的一半。
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  差模输入电阻: 由于 输入回路没变,所以 Ri=2rbe,
  差模输出电阻: R0=Rc1。            

(c)单端输入电路
  对于 单端输入,相当与图6.10的b2接地。当vi>0时,ic1增大,使ie1也 增大,ve增大。由于 T2的b极通过接地,则vBE2=0-ve=-ve,所以 有vBE2减小,ic2也 减小。整个过程,在单端输入vi的作用下,两个BJT的电流为ic1增大,ic2减少。所以 单端输入时,差分放大的T1、T2仍然工作在差分状态 。单端输入与双端输入是一致的。

可见:
① 只要是双端出,不管是单入还是双入,其AVD、Ri、Ro都是一样的。
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② 只要是单端出,不管是单入还是双入,其AVD、Ri、Ro也 是一样的。
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(3)共模电压增益
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① 双端输出的AVC
  因为 vi1=vi2,此时 变化量相等,即vC1=vC2,因此
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  实际 上,电路完全 对称是不容易

的,但即使这样,AVC也 很小,放大电路的抑制共模能力还是很强的.

② 单端输出的AVC
  对于 共模信号,因为 两边电流同时 增大或同时 减小.因此 在e极处得到的是两倍的ie。ve=2ieRe,这相当于每个BJT的发射极分别接2Re电阻,如图6.11所示 。(这里的Re就是恒流源交流等效电阻)因此
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(4)共模抑制比KCMR
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