典型差分放大电路

1、典型差分放大电路1、典型差分放大电路的静态分析 f I Vcc1电路组成卜也2静态工作点的计算静态时：vs1=vs2=0,电路完全对称，所以有I bRs1+Ube+2IeRg二Vee又t Ie= 1+ BIbVee Ube二1b1=Ib2=Ib=rtir;通常 Rsvv(1+ B )Re, Ube硅管：Ibi =| B2=| b =因：Ici=lc2=lc= B Ib故： UCEI二UCE2二Vcc Ic Rc输出信零输静态工作电流取决于 Vee和Re。同时，在输入信号为零时,号电压也为零uo= Vc1 VC2=0，即该差放电路有零输入出。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

2、果两个输入端的信号大小相等、极性相反，即vs1=- vs2= 或 vs1- vs2= uiduid称为差模输入信号。在输入为差模方式时，假设一个三极管的集电极电流增大时， 那么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=iEi+iE2= I ei+ iel+ Ie2+ ie2电路对称时，有IE仁IE2= |e、ie1=- ie2,使流过Re上的电流iE=2lE的交流通路如图差模信号下不同工作方式的讨论 双端输入一双端输出放大倍数:当输入信号从两个三极管的基极间参加、输出电压从两个三极管的集电极之间输出时，称之为双端输入一双端输出，其差模

3、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RcA_UoVol V022VoiA udUidVs1vs2 2vs1当两集电极cl、e2间接入负载电阻RL时，双端输入一双端输出时I的差模电压放大倍数为：AUoRludR'l Re 吟?输入电阻:Rid输出电阻：Rod2Reuid 2i b Rs 2i b Rs be2ibRsibibUid Rs be双端输入一单端输出?放大倍数： A udUoUidVolVs2vol2vsiRe2 Rsbe?输入电阻：Rid=2rbe?单端输出时的等效电阻为:Rod Rc2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:vs仁vs

4、2=uic那么称为共模输入信号，用uic表示。其共模交流通路如图：4-? 双端输入一双端输出输出的共模电压uoc=vc1 -vc2=0，双端输出时的共模电压增益为:U oeVe1v e2ue双端输入一单端输出其共模电压增益为仏芫祉严0AUoe Ve1 v e2R eA ue Uie Uie Uie2R°计算共模放大倍数Ave时，由于两个输入信号相等，Re等效为2Re。Ave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下列图Ai = Voc1VgR'l-rbe(1)2R= R'l2Re上:u o vo1vo22vo1A ud (2)双端输入单端

5、输出差模电压放大倍数A ucUocu icVc1Vc2 0RcuicA Vo1 Vo11仏1 一 一 -Vid V1 - Vi22共模抑制比KCMR(RcRl)1 rLrbe2 rbeAvdKcmrI AvcK cmr2oig Avc dBUid VsiVs22Vsi单端输出时双端输出时由于Avc等于零，KCMR可认为等于无穷大,KcmrAvd1Avc1R'l /2be ReR'l / 2Rerbe恒流源电路的基准电流为:|REF IE4=VCC VEE UBE4R1 R2又因IE3R3|E4R2，所以有I0IE3R2R3I ref即三极管V3、V4及R1、R2、R3等值确定，

6、那么I0为一定值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rid >1012Q?超高输入电阻运放rid > 1013Q、IIB<? 一般运放的rov200Q，而超高速 AD9610的ro=Q3. 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80120dB，高精度运放可达140dB,ric> 100M Qo2. 最大共模输

7、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，高质量的运放可达士13V。功率放大器性能分析(1)输出功率:P lcm?Vcem |/_! I 2Ro2 cm cem 2 cm L1 Vcem22RT大不失真输出功率PomPom2 21 Vcc-VceS1 Vcc 2Rl2 Rl如果输入足够大，使输出到达最大值 V CC-VCES ，此时的功率为最(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：2VCC 1 cm1P；2Vcc 20 lcm?sin td( t)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巳P/1I2cm2VCC 1 cm? 1 cm RL4VCC? Vcem4 ' VCC在输出最大(VomV CC)时得到最大输出功率:/2Vcc I cm7沧5%(4)管耗V。Vom sin t 时PT11vfoW-Vod tVom=0时管耗为0 Vom= VCC时管耗为:24一)1