5.1差动放大电路

1、重点：第5章 集成运算放大器及应用差动放大电路集成运算放大器的组成和主要参数负反馈放大电路集成运算放大器的线性应用1 5.1 差 动 放 大 电 路本节要点: 1.差动放大器的组成及工作原理; 2、差动放大器的输入与输出信号及物理参数2放大后输出幅度大的直流信号或频率极低交流信号输入微弱的直流信号或频率极低交流信号5.1.1 直流放大器1.什么是直流放大器？有什么作用？￥直流信号放大器广泛用于计算机及自动控制系统中32 . 直流放大器的零点漂移(1).什么是直流放大器“零点漂移”？设输入直流信号 定义：因外界因素如温度变化,电源电压波动,噪声干扰等影响放大的静态工作点Q发生变化.当输入ui=0

2、时,则输出的直流信号 u00,偏移原“零点”, 这种现象称为“零点漂移”。则输出的直流信号u00ui=0偏移“零点”,波形为无规则.4(2) 零点漂移的危害及抑制方法影响电路放效果及真实性输出直流信号应uo=0,因零点偏u00产生误差,影响放大效果的真实性ui=0零点偏移影响静态Q点电路无法正常工作设输入直流信号ui=0抑制方法:零点偏移影响静态Q点电路无法正常工作,应设计应用合理的电路抑制零点偏移这就是本节学习的直流差动放大电路。55.1.3 基本差动放大电路1.电路组成两个完全对称的单管放大电路组合而成，静态Q点相同。输入信号ui分成两大小相等极性相反的ui1和ui2加在两管的基极,输出信

3、号u0取自两管的集电极输uo1,uo2之差 u0= u01-u02称差动放大电路两个输出端T1和T2两三极管参数和特性完全相同两个输入端62.差动放大电路的工作原理(1). 差动放大电路抑制“零点漂移”原理静态时，输入ui=0, ui1 = ui2 = 0输出因两管完全对： uO= uo1 uo2 = 0外因如温度等干扰引起两管输出变 uo1,uo2 ，两管对称uo1=uo2 ,故输出为：uo= (uo1 + uo1 ) (uo2 + uo2 ) = 0,无“零点漂移.7（2）差动放大电路的输入信号ui ui包含两种信号:一是需放大的有用差模信号uid,二是无用的干扰的共模信号电压uic.+-

4、uO+-+-+-uiduiduid1212+VCCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2T1T21）有用放大差模输入电压uid差模信号电压差模输入电压差模输入电压 uid: uid=uid1-uid2 ,则 uid1=(1/2)uid, uid2=-(1/2)uid。两个输入电压大小相等、极性相反。8干扰无共模输入电压 uIc 随同差模uid加入输入端 两个输入电压大小相等、极性也相同。共模输入电压2）干扰无用共模输入电压uic+-uO+-uIc+VCCRRRbRbRcRcVT1VT2uIc93)输入信号ui的放大作用 实际上，在差分放大电路的两个输入端加上任意大小、任意极性的输入电压uI1和uI2

5、 ，都可以将它们认为是某个差模输入电压uid和某个共模输入电压uic的组合。 输入信号: ui1=uid1+uic1 ui2=uid2+uic2 差模信号 : uid=uid1-uid2 uid=ui1-ui2 共模信号: uic=1/2(ui1+ui2) uic1=uic2=uicui2=uid2+uic2ui1=uid1+uic1ui=uid+uic10(3)差动放大电路的输出信号uo uo实际是输入差模uid与共模uic放大输出电压u0d,u0c之和,设放大倍数为Au,uo可表示为 u0= uc1-uc2= u0d + u0c 因共模输出电压: u0c=u0c1-u0c2=0 (极性大小都相同) 差模电压: u0d=u0d1-u0d2=2u0d1 (极性反大小同) u0= u0d+ u0c=Auduid而输出电压uo实际只有有用差模信号电压uod,而无用干扰uoc被抑制，克服零点漂移。11(4) 共模抑制比KCMR 设共模放大倍数Auc,用差模放大倍数Aud,Aud和Auc之比定义为共模抑制比用KCMR表示。 KCMR=Aud/Auc Auc愈小, KCMR越大，说明差放分辨,差模信号的能力越强，而抑制共模信号的能力越强。 KCMR是衡量差动放大电路的重要的物理参数。12课堂练习与作业：1.什么是“零点漂移”？产生零点漂移的主要原因是什么？2.画出差动放大电路原理图，并在图