问题FE管放大电路特点

问题：FET管放大电路的特点？2021/10/10星期日1可编辑2.4.1差放的偏置、输入和输出信号及连接方式2.4差动放大电路的特性与分析1.组成对称结构两种输入方式两种输出方式四种组合方式2.直流工作点2.4.1.1差放的偏置方式与静态工作点计算T1T2RCRCVCCvovo1vo2+_vI1vI2IEE-VEERee2021/10/10星期日2可编辑Ree稳定静态工作电流2021/10/10星期日3可编辑用电流源偏置的差放：2021/10/10星期日4可编辑差放的统一简化表示：2021/10/10星期日5可编辑2.4.1.2差模信号与共模信号VvI1vI2共模信号差模信号共模信号差模信号应用叠加定理T1T2RCRCCCvovo1vo2+_RcmIEE-VEE2021/10/10星期日6可编辑共模信号的来源

①vI1-vI2②干扰（对T1、T2相同）③工作点的漂移（等效为共模信号）小信号状态（线性）

差模放大

共模作用2021/10/10星期日7可编辑2.4.1.3差放的输入和输出连接方式信号从两个输入端输入称为双端输入，RL接在两个输出端之间称为双端输出，信号只从一个输入端输入称为单端输入RL接在一个输出端和地之间称为单端输出。单端和双端输入的差模和共模特性及其分析是相同的单端和双端输出的差模和共模特性及其分析有明显的区别2021/10/10星期日8可编辑双端输出单端输出T1T2RCvo+_vi1vi2RLVCCRcmIEE-VEE2.4.3基本共射差放理想对称时的微变等效分析vi1vi2CCT1T2RCRCVvovod1vod2+_RLRcmIEE-VEE2021/10/10星期日9可编辑2.4.3.1低频差模特性2021/10/10星期日10可编辑差模电压增益：共射对称差放双端输出时的Avd等于半边差模等效电路（即单管共射电路）的电压增益在Rb＝0，忽略Rbb’的情况下：2021/10/10星期日11可编辑带有负反馈电阻Re的差放电压放大倍数为：令：得：单端输出时：2021/10/10星期日12可编辑差模输入电阻：差模输出电阻：单端输出时：2021/10/10星期日13可编辑2.4.3.2低频共模特性定义：voc＝vo1＝vo2

＝1/2(vo1+vo2)2021/10/10星期日14可编辑共模电压增益Ac-c：可见，Rcm只对共模有很强的负反馈，对差模无负反馈故称Rcm为共模负反馈电阻，Rcm越大共模干扰抑制能力越强，因此要尽量增大Rcm2021/10/10星期日15可编辑共模输入电阻：共模输出电阻：共模抑制比KCMR：在2.4.7节分析2021/10/10星期日16可编辑差放的分析方法输入信号分解为差模信号与共模信号利用差模信号、共模信号及电路对称的特点获得差模与共模半边等效电路

应用叠加定理和半边等效电路分别进行差模与共模分析抑制共模和稳定工作点的关系

工作点漂移可看成是共模信号的作用

抑制共模和稳定工作点是一致的

提高共模抑制能力：----匹配精度

,Rcm

双端输出靠Rcm的负反馈和电路对称(对消)；单端输出只靠Rcm的负反馈。2021/10/10星期日17可编辑2.4.2基本共射差放理想对称时的大信号特性与非线性失真2.4.2.1大信号差模特性（自学）2021/10/10星期日18可编辑大信号特性曲线大信号伏安特性表达式差动输出电流双曲正切函数（自学）2021/10/10星期日19可编辑2021/10/10星期日20(1)静态(VID=0):Q

(2)加上VID(3)加上VIC(4)工作区域线性区过度区限幅区电流和不变，将电流的差放大－－放大差模信号无共模电流和电压输出－－抑制共模信号基本特点：放大差模抑制共模差放的大信号特性曲线（自学）2021/10/10星期日21可编辑

当vI1=vI2=0时（静态）

曲线iC1＝f（vId）和iC2＝f（vId）以纵轴对称，不论vId的大小和极性如何，（iC1＋iC2）恒等于IEE

线性差模输入动态范围为－VT～＋VT（52mV）

曲线斜率为gm＝diC/dvId是传输跨导，在vId＝0时最大。单端输出时双端输出时当vId为大信号时，vId超过（±4VT）以后，差放具有良好限幅特性。（自学）2021/10/10星期日22可编辑2.4.2.2非线性失真和微变电压增益Avd差放能够有效降低非线性失真，最低次谐波是三次的，在Vidm＝VT＝2mV时，D3为2％左右，在相同非线性失真条件下，差放的线性输入动态范围几乎时单管共射放大电路的10倍（自学）2021/10/10星期日23可编辑射极接入负反馈电阻后线性范围得到扩展，扩展的量几乎等于IEERe但跨导降低到：线性输入范围的扩展：增加发射极电阻RE（自学）2021/10/10星期日24可编辑射极电阻Re为不同值时的传输特性曲线（自学）2021/10/10星期日25可编辑2.4.4JFET共源差放的大信号特性及差模电压增益为避免栅流，设ISS<IDSS2021/10/10星期日26可编辑共源差动放大器传输特性曲线：结论：1.JFET共源差放得线性差模输入动态范围比BJT大许多；2.双端输出时的差模电压增益Avd等于单管共源电路的电压增益；2021/10/10星期日27可编辑2.4.5有源负载共射差放的大信号特性及微变等效分析2021/10/10星期日28可编辑有源负载差放从电路结构上看虽然是单端输出，但其差模传输跨导等于一个共射放大管的跨导，所以它有双端输出功能或称为单端-双端转换功能。2021/10/10星期日29可编辑静态T3T4IEE/2+iT1T2IO+ioIEE-VEEvo+_vi1vi2RLVCCIEE/2+iIEE/2-i有源负载差放忽略基区宽度调制效应

vi1=vi2=0,VBE1=VBE2

IC1=IC2=IEE/2,IC4=IC1

IO=IC4-IC2=0 考虑基区宽度调制效应,输出严重不对称，

VBE1=VBE2IC1

IC2,IC1

IC4

IO=IC4-IC2

0VO=IORL，VO1

VO2有静态输出!

>>12021/10/10星期日30可编辑2.动态电流源的作用：使单端输出电流是单管电流的2倍！单端→双端的转换作用。T3T4IEE/2+iT1T2IO+ioIEE-VEEvo+_vi1vi2RLVCCIEE/2+iIEE/2-i有源负载差放2021/10/10星期日31可编辑2.4.5.2微变等效分析——Avd、Rid和Rod注意：有源负载差放是不对称差放，不能用半边等效电路分析！

由于有源负载的动态电阻很大，所以T1和T2的rce要考虑。2021/10/10星期日32可编辑2.4.5.2微变等效分析——Avd、Rid和Rod忽略C1点电流方程：电压放大倍数：O点电流方程：2021/10/10星期日33可编辑差模输入电阻：差模输出电阻RO：差放空载时的等效电阻2021/10/10星期日34可编辑最大差模输入电压Vidm:Vidm是两输入端间所能承受的最大电压差值，超过该差值差放某一侧晶体管将出现PN结反向击穿。最大共模输入电压Vicm:Vicm是标称电源电压下，两输入端相同电位时的最大输入电压，一旦超过Vicm，差放的共模抑制能力将下降。2021/10/10星期日35可编辑最大差模输入电压VidmVid>0.7VT1

导通；T2截止。Je2

反压Vid

反压

EBO)BR(VidmV7.0V+=T1T2RCRCVCCIEE-VEEvovo1vo2+_vid2021/10/10星期日36可编辑

最大共模输入电压T1T2RCRCVCCT3vovo1vo2+_vIC