基本放大电路差动放大电路

1、uiRC1R1T110.5 差动放大电路差动放大电路增加增加R2 、RE2 : 用于设置合适的用于设置合适的Q点。点。问题问题 1 :前后级前后级Q点相互影响。点相互影响。+UCCuoRC2T2R2RE210.5.1 直接耦合电路的特殊问题直接耦合电路的特殊问题问题问题 2 :零点漂移。零点漂移。前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得当当 ui 等于零时，等于零时， uo不等于零。不等于零。uiRC1R1T1+UCCuoRC2T2R2RE2uot0有时会将有时会将信号淹没信号淹没一、结构一、结构特点：特点：结构对称。结构对称。10.5.2 基本型差动放

2、大器基本型差动放大器ui1ui2uoRCR1T1RBRCR1T2RB二、二、 抑制零漂的原理抑制零漂的原理uo= UC1 - UC2 = 0uo= (UC1 + uC1 ) - (UC2 + uC2 ) = 0当当 ui1 = ui2 =0 时：时：当温度变化时：当温度变化时：+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2三、三、 共模电压放大倍数共模电压放大倍数AC+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2共模输入信号：共模输入信号： ui1 = ui2 = uC （大小相等，极性相同）（大小相等，极性相同）理想情况：理想情况：ui1 = ui2 uC1 = uC2

3、uo= 0 共模电压放大倍数：共模电压放大倍数：（很小，（很小，1)设设uC1 =UC1 + uC1 ， uC2 =UC2 + uC2 。因因ui1 = -ui2， uC1 =- uC2 uo= uC1 - uC2= uC1- uC2 = 2 uC1 差模电压放大倍数：差模电压放大倍数：1212ioiioCuuuuuA+UCC五、共模抑制比五、共模抑制比(CMRR)的定义的定义例例: Ad=-200 Ac=0.1 KCMRR=20 lg (-200)/0.1 =66 dBCMRR Common Mode Rejection Ratio KCMRR =KCMRR (dB) =(分贝分贝)cdAA

4、cdAAlog20一、结构一、结构为了使左右平衡，可为了使左右平衡，可设置调零电位器设置调零电位器: 10.5.3 双电源长尾式差放双电源长尾式差放特点：特点：加入射极电阻加入射极电阻RE ；加入负电源；加入负电源 -UEE ，采用正负双电源供电。采用正负双电源供电。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2REUEE双电源的作用：双电源的作用：（1）使信号变化幅度加大。）使信号变化幅度加大。（2）IB1、IB2由负电源由负电源-UEE提供。提供。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2REUEE二、二、 静态分析静态分析 温度温度TICIE = 2ICUEUBEIBIC1. R

5、E的作用的作用 设设ui1 = ui2 = 0自动稳定自动稳定RE 具有强负反馈作用具有强负反馈作用 抑制温度抑制温度漂移，稳定静漂移，稳定静态工作点。态工作点。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2REUEE2. Q点的计算点的计算直流通路直流通路uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2REUEEIBIC1IC2IBIEIC1= IC2= IC= IB UC1= UC2= UCCICRC UE1= UE2 =IBRBUBE UCE1= UCE2 = UC1UE1EBBEEEBRRUUI)1(2三、三、 动态分析动态分析1. 输入信号分类输入信号分类(1)差模差模(diffe

6、rential mode)输入输入ui1 = -ui2= ud(2)共模共模( common mode) 输入输入ui1 = ui2 = uC差模电压差模电压放大倍数放大倍数: :doddUUA共模电压共模电压放大倍数放大倍数: coccUUA结论：结论：任意输入的信号任意输入的信号: ui1 , ui2 ，都可分解成，都可分解成差模分量和共模分量。差模分量和共模分量。注意：注意：ui1 = uC + ud ；ui2 = uC - ud例例: ui1 = 20 mV , ui2 = 10 mV则：则：ud = 5mV , uc = 15mV 差模分量差模分量:221iiduuu共模分量共模分量

7、:221iicuuu(一一) 差模输入差模输入均压器均压器diiuuu211diiuuu212RRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBREUEERE 对差模信号作用对差模信号作用 ui1 ui2ib1 , ic1ib2 , ic2ic1 = - ic2iRE = ie1+ ie2 = 0uRE = 0 RE对差模信号对差模信号不起不起作用作用RRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBREUEEib2ib1ic2ic1iRE差模信号通路差模信号通路T1单边微变单边微变等效电路等效电路uod1RBB1EC1RC ib1ui1rbe1ib1RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic

8、2ic1ui2uod1uod2E1. 放大倍数放大倍数111iodduuA单边差模放大倍数单边差模放大倍数:11111)(beBCbeBbCbdrRRrRiRiA21ddAAuod1RBB1EC1RC ib1ui1rbe1ib121221121ddiididiododdAAuuAuAuuuA若差动电路带负载若差动电路带负载RL (接在接在 C1 与与 C2 之间之间), 对于差对于差动信号而言，动信号而言，RL中点电位为中点电位为 0, 所以放大倍数：所以放大倍数：121)21(beBLCdddrRR/RAAA即：总的差动电即：总的差动电压放大倍数为：压放大倍数为：差模电压放大倍数差模电压放大

9、倍数:iodduuA RRuodui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2Ero = 2RC ri ri ro)/(21BbeiRrRr输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：2. 输入输出电阻输入输出电阻RRuoui1+UCCRCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2E思考题：思考题：电路去掉电路去掉RB能正常工作吗？能正常工作吗？ RB的的作用是什么？作用是什么？(二二) 共模输入共模输入RE对共模信号有抑制作用（原理静态分析，即由于对共模信号有抑制作用（原理静态分析，即由于RE的负反馈作用，使的负反馈作用，使IE基本不变）基本

10、不变） 。uC ic1 、 ic2 iRE 、 uRE +UCCuocRCT1RBRCT2RBREUEEuC uoc2 uoc1ic1 ic2iREuRE共模信号通路共模信号通路:uocRCT1RBRCT2RB2REuc1 uoc2 uoc1ic1 ic2uc22RET1单边微变等效电路单边微变等效电路EbBccoccR)(rRRuuA1211112cARCRB2REic1uc1uc2ib1 ib1ie1rbe1KCMRR AC 0问题：问题：负载影响共模放大倍数吗？负载影响共模放大倍数吗？111ccocUAU222ccocUAU021ocococUUU不影响！不影响！RRuoui1RCT1R

11、BRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCC10.5.4 恒流源式差放电路恒流源式差放电路电路结构电路结构:IC3R2T3R1R3-UEE rce3 1M 恒流源恒流源T3 :放大区放大区333cceceIUrRRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCCIC3R2T3R1R3-UEEuCEIB3iCUCE3IC3Q UCE3静态分析：静态分析：主要分析主要分析T3管。管。VB3VE3 IE3 IC3电路改进：电路改进：加入温度加入温度补偿三极管补偿三极管T4（BC短短接，相当于二极管）接，相当于二极管）IE4温度温度 IE3 温度温度 UBE4 UB

12、3 IE3 结论结论：T4稳定稳定IE3 。RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCCIC3R2T3R1R3-UEET42144RRUUIBEEEEIE3 UBE4 Q变化变化1. 恒流源相当于阻值很大的电阻。恒流源相当于阻值很大的电阻。2. 恒流源不影响差模放大倍数。恒流源不影响差模放大倍数。3. 恒流源影响共模放大倍数，使共模恒流源影响共模放大倍数，使共模放大倍数减小，从而增加共模抑制放大倍数减小，从而增加共模抑制比，理想的恒流源相当于阻值为无比，理想的恒流源相当于阻值为无穷的电阻，所以共模抑制比是无穷。穷的电阻，所以共模抑制比是无穷。恒流源的作用恒流源

13、的作用10.5.5 差放电路的几种接法差放电路的几种接法输入端输入端 接法接法双端双端单端单端输出端输出端 接法接法双端双端单端单端双端输入双端输出：双端输入双端输出： Ad = Ad1双端输入单端输出：双端输入单端输出：121ddAA ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBIC3-UEE双端输出：双端输出：Ad = Ad1单端输出：单端输出：121ddAA 对对Ad而言，双端而言，双端输入与单端输入输入与单端输入效果是一样的。效果是一样的。ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBIC3-UEE ib2 ib1ud = 0.5ui , uc = 0双端输入：双端输入：ui1 = -ui2 =0.5ui222121iiciiduuuuuuud = 0.5ui , uc = 0.5ui 单端输入：单端输入：ui1 =-ui ，ui2 = 0 3、复合管 （达林顿管）=1+2+ 12 12rbe=rbe1+（1+1）rbe2p