模拟电子技术基础(张凤凌主编)第十一讲 差分放大电路(一)

1、模拟电子技术基础河北科技大学信息科学与工程学院河北科技大学信息科学与工程学院多级放大电路的动态分析多级放大电路的动态分析unuuinoioiouAAAUUUUUUA 212211 iiRR onoRR 注意：每一级的放大倍数与后面一级的输入电阻有关。注意：每一级的放大倍数与后面一级的输入电阻有关。内容回顾内容回顾第四章第四章 集成运算放大电路及其应用集成运算放大电路及其应用4.1 集成运算放大电路概述集成运算放大电路概述集成运放的主要特点包括集成运放的主要特点包括: :(1)(1)集成运放是高增益的多级放大电路。集成运放是高增益的多级放大电路。(2)(2)集成运放采用直接耦合方式。集成运放采用

2、直接耦合方式。(3)(3)集成运放采用集成电路技术集成运放采用集成电路技术, ,电路复杂但体积小、电路复杂但体积小、质量轻。质量轻。(4)(4)集成运放的输入级采用高性能的差分放大电路集成运放的输入级采用高性能的差分放大电路, ,能有效地抑制温度漂移。能有效地抑制温度漂移。集成运放电路四个组成部分的作用集成运放电路四个组成部分的作用输入级：输入级：前置级，多采用差分放大电路。前置级，多采用差分放大电路。中间级：中间级：主放大级，多采用共射放大电路。要求有足够主放大级，多采用共射放大电路。要求有足够的放大能力。的放大能力。输出级：输出级：功率级，多采用准互补输出级。要求功率级，多采用准互补输出级

3、。要求Ro小，最小，最大不失真输出电压尽可能大。大不失真输出电压尽可能大。偏置电路偏置电路为各为各级放大电路设置级放大电路设置合适的静态工作合适的静态工作点。点。4.2 差分放大电路差分放大电路4.2.1 零点漂移现象零点漂移现象 零点漂移现象及其产生的原因零点漂移现象及其产生的原因 输入电压（输入电压（uI)为零而输出电压（为零而输出电压（uO)不为零且缓慢变化的现不为零且缓慢变化的现象称为零点漂移现象。象称为零点漂移现象。 在放大电路中，任何参数的变化，如电源电压的波动、元在放大电路中，任何参数的变化，如电源电压的波动、元件的老化、半导体元件参数随温度变化而产生的变化，都将产件的老化、半导

4、体元件参数随温度变化而产生的变化，都将产生输出电压的漂移。生输出电压的漂移。 由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要原因，因而也称零点漂移为温度漂移，点漂移现象的主要原因，因而也称零点漂移为温度漂移，简称温漂。简称温漂。 抑制温度漂移的方法抑制温度漂移的方法1. 在电路中引入直流负反馈。在电路中引入直流负反馈。2. 采用温度补偿的方法，利用热敏元件来抵消放大管的变化。采用温度补偿的方法，利用热敏元件来抵消放大管的变化。3. 采用特性相同的管子，使它们的温漂相互抵消，构成差分放采用特性相同的管子，使它们的温漂相互抵消，构成差分

5、放大电路。大电路。4.2.2 长尾式差分放大电路长尾式差分放大电路电路参数理想对称电路参数理想对称VT1与与VT2的特性相同的特性相同1. 电路组成电路组成2. 抑制温漂原理抑制温漂原理0)()(212121CCCCOuUuUuuuCQCQ 由于两管电路参数对称，温度变化引起的输出变化相同，由于两管电路参数对称，温度变化引起的输出变化相同，抑制了温漂。抑制了温漂。3. 共模信号与差模信号共模信号与差模信号 大小相等极性相同的输入大小相等极性相同的输入信号称为信号称为共模信号共模信号。 差分放大电路对共模信号差分放大电路对共模信号有抑制作用。有抑制作用。 大小相等极性相反的输大小相等极性相反的输

6、入信号称为入信号称为差模信号差模信号。21CCuu1212CCCOuuuu 差分放大电路对差模信号差分放大电路对差模信号有放大作用。有放大作用。差模输入信号：差模输入信号：21IIIduuu共模输入信号：共模输入信号：221IIICuuu4. 静态分析静态分析EEEIIII221ReEEEBEbBVIURIe111R2eR2BEEEEUVI1EBIIcCCCCCRIVUU21 静态时静态时uI1和和uI2处为直流地。处为直流地。0121bBBBRIUUBEEEUUU215. 共模信号作用时的动态分析共模信号作用时的动态分析共模放大倍数共模放大倍数IcOcuuAc在电路参数理想对称的情况下，在电

7、路参数理想对称的情况下，Ac=0。6. 差模信号作用时的动态分析差模信号作用时的动态分析uI的中点为的中点为地地，晶体管的发射极，晶体管的发射极E、 RL的中点相当于交流的中点相当于交流地地。差模放大倍数差模放大倍数IdOduuAd)(21beIdrRiubB)2/(21LcCRRiuodberRRRAbLcd)2/()(2berRRbicoRR2cdCMRAAK 为了综合考察差分放大电路对差模信号的放大能力和为了综合考察差分放大电路对差模信号的放大能力和对共模信号的抑制能力，特引入一个参数：共模抑制比对共模信号的抑制能力，特引入一个参数：共模抑制比 在电路参数理想对称的情况下，共模抑制比为无穷大。在电路参数理想对称的情况下，共模抑制比为无穷大。7.共模抑制比共模抑制比实际差分放大电路中的调零措施。实际差分放大电路中的调零措施。CCQCCCCRIVUURRUVIVRIRIU21ePBEQEEEQEEeEQP