典型差分放大电路.doc

典型差分放大电路1、典型差分放大电路的静态分析 （1）电路组成（2）静态工作点的计算 静态时：vs1=vs2=0，电路完全对称，所以有 IBRs1+UBE+2IERe=VEE又 IE=（1+）IB IB1=IB2=IB= 通常Rs(1+)Re，UBE=0.7V（硅管）: IB1=IB2=IB=因： IC1=IC2=IC=IB故： UCE1=UCE2=VCCIC Rc静态工作电流取决于VEE和Re。同时，在输入信号为零时，输出信号电压也为零（uo= Vc1VC2=0），即该差放电路有零输入零输出。2、差分放大电路的动态分析（1）差模信号输入时的动态分析如果两个输入端的信号大小相等、极性相反，即 vs1=- vs2= 或 vs1- vs2= uid uid称为差模输入信号。在输入为差模方式时，若一个三极管的集电极电流增大时，则另一个三极管的集电极电流一定减小。在电路理想对称的条件下，有：ic1=- ic2。Re上的电流为： iE=iE1+iE2=（IE1+ ie1）+（IE2+ ie2 ）电路对称时，有IE1= IE2= IE、ie1=- ie2，使流过Re上的电流iE=2IE不变，则发射极的电位也保持不变。差模信号的交流通路如图: 差模信号下不同工作方式的讨论: 双端输入双端输出放大倍数： 当输入信号从两个三极管的基极间加入、输出电压从两个三极管的集电极之间输出时，称之为双端输入双端输出,其差模电压增益与单管放大电路的电压增益相同，无负载的情况下:当两集电极c1、c2间接入负载电阻RL时，双端输入双端输出时的差模电压放大倍数为： v 输入电阻：输出电阻：Rod2Rc 双端输入单端输出v 放大倍数：v 输入电阻：Rid=2rbe v 单端输出时的等效电阻为： RodRc （2）共模输入时的动态分析如果两个输入端信号大小相等、相位相同，即： vs1=vs2=uic 则称为共模输入信号，用uic表示 。其共模交流通路如图: 双端输入双端输出输出的共模电压uoc=vc1vc2=0，双端输出时的共模电压增益为： 双端输入单端输出其共模电压增益为计算共模放大倍数Avc时，由于两个输入信号相等，Re等效为2Re。Avc的大小，取决于差分电路的对称性，双端输出时等于零。单端输出时交流通路如图所示。综上:(2) 双端输入单端输出差模电压放大倍数共模抑制比KCMR 或双端输出时由于Avc等于零，KCMR可认为等于无穷大，单端输出时共模抑制比： 恒流源电路的基准电流为：IREFIE4= 又因IE3R3IE4R2，所以有I0IE3 即三极管V3、 V4及R1、R2、R3等值确定，则I0为一定值。 差模特性 741型运放AvO的频率响应 -开环差模电压增益AvO 开环带宽BW (fH) 单位增益带宽 BWG (fT) 差模特性 2. 差模输入电阻rid和输出电阻ro BJT输入级的运放rid一般在几百千欧到数兆欧 MOSFET为输入级的运放rid1012 超高输入电阻运放rid1013、IIB0.040pA 一般运放的ro200，而超高速AD9610的ro0.053. 最大差模输入电压Vidmax共模特性1. 共模抑制比KCMR和共模输入电阻ric 一般通用型运放KCMR为（80120）dB，高精度运放可达140dB，ric100M。 2. 最大共模输入电压Vicmax 一般指运放在作电压跟随器时，使输出电压产生1%跟随误差的共模输入电压幅值，高质量的运放可达 13V。功率放大器性能分析(1) 输出功率:如果输入足够大,使输出达到最大值 CC-VCES ,此时的功率为最大不失真输出功率 Pom (2) 电源提供的功率每个电源只提供半个周期的电流,电源提供的平均功率为：(3) 电路的效率电路的效率是指输出功率与电源提供的功率之比:在输出最大(Vom CC)时得到最大输出功率:(4) 管耗 Vom=0时管耗为0 Vom= VCC 时管耗为