差分式放大电路课件

多級放大電路

輸入級—Ri

中間放大級—AV

輸出級—Ro

共集、共射共射、共基共集第4章場效應管第6.2節差分放大電路2個信號相減第5章功率放大電路直接耦合零漂Ri

RL特別小第6.1節電流源第6章

集成運算放大器性能改善第7章

回饋技術、方法第8、9、10章運算放大器應用各種功能電路16.2差分式放大電路

直接耦合放大電路的零點漂移問題

6.2.0

概述

差分的基本概念

電路組成及工作原理

抑制零點漂移原理

6.2.1

基本差分式放大電路

6.2.2

FET差分式放大電路

6.2.3

差分式放大電路的傳輸特性

主要指標分析計算

幾種方式指標比較**21.直接耦合放大電路的零點漂移問題6.2.0概述

直接耦合放大電路

零點漂移問題可以放大直流信號#集成運算放大器要採用直接耦合？零漂：輸入短路時，輸出 仍有緩慢變化的電壓產生。主要原因：溫度變化引起，也稱溫漂。溫漂指標：溫度每升高1度時，輸出漂移電壓按電壓增益折算到輸入端的等效輸入漂移電壓值。電源電壓波動也是原因之一沒有電容、變壓器3A1vivo103A2vivo105？思考題答：兩個放大電路是否都可以放大0.1mV的信號？增加了Re電壓增益輸出漂移電壓均為200mV輸出漂移電壓均為200mV輸入端漂移電壓為0.2mV輸入端漂移電壓為0.002mVA1不可以，A2可以4例如若第一級漂了100uV，則輸出漂移1V。

若第二級也漂了100uV，則輸出漂移10mV。假設

第一級是關鍵！

減小零漂的措施

用非線性元件進行溫度補償

調製解調方式。如“斬波穩零放大器”

採用差分式放大電路漂了100uV漂移

10mV+100uV漂移1V+10mV漂移1V+10mV52.差分的基本概念6.2.0概述+-vi1+-vi2-+

差分功能：實現2個信號相減同相輸入端反相輸入端

應用背景：電橋測量例如鉑電阻測溫實際輸出為+-vo62.差分的基本概念6.2.0概述

差模與共模：+-vi1+-vi2+-vo+-vid-+差模信號共模信號總輸出電壓差模電壓增益共模電壓增益共模抑制比反映抑制零漂能力例：

分析思路：疊加定理7測試—選擇填空1.差分放大電路中，當Vs1=300mV，Vsd2=200mV時，分解為共模輸入信號Vsc=

，差模輸入信號Vsd=

。

a.500mVb.100mVc.250mVd.50mV3.在單端輸出差分放大電路中，差模電壓增益AVd=50，共模電壓增益AVc=–0.5，若輸入電壓Vs1=80mV，Vs2=60mV，輸出電壓Vo2=

。

a.–1.035Vb.–0.965Vc.0.965Vd.1.035VVo2=Avd×Vsd+Avc×Vsc

=50×20mv–0.5×70mv=1000mv-35mv2.差分放大電路中，當Vs1=200mV，Vsd2=0mV時，分解為共模輸入信號Vsc=

，差模輸入信號Vsd=

。86.2.1基本差分式放大電路電路組成及工作原理組成特點靜態分析動態分析輸入差模信號輸入共模信號抑制零點漂移原理主要指標分析計算動態分析思路雙端輸入差模增益共模增益共模抑制比輸入、輸出電阻單端輸入帶恒流源的差分電路幾種接法性能對比96.2.1基本差分式放大電路基本差分電路（長尾）帶恒流源的差分電路教材上的差分電路106.2.1基本差分式放大電路vo=vo1

vo2=Av1vi1

Av2vi2vo=Avd(vi1

vi2)

AV1=

AV2

（對管）原因之二對稱

VC1=

VC2

vo=VC1-

VC2=0

克服溫漂(3)公共射極電阻Re組成特點(1)直接耦合的共射電路(Rb

,Rs)(2)兩邊對稱單端輸出公共Re對差模信號相當於短路1.電路組成及工作原理116.2.1基本差分式放大電路注意：靜態分析1.電路組成及工作原理電路對稱T放大的條件：Je正偏、Jc反偏vi1=vi2=0（靜態）

Je正偏

T放大

Jc反偏vo=VC1-

VC2=0

實現：0輸入0輸出126.2.1基本差分式放大電路動態分析——輸入差模信號1.電路組成及工作原理大小相等，方向相反另外：Re相當於短路

iE

=013動態分析——輸入共模信號6.2.1基本差分式放大電路1.電路組成及工作原理大小相等，方向也相同另外：Re相當於2Re

iE

=2

iE1=2

iE2142.抑制零點漂移的原理（動畫）153.主要指標分析計算6.2.1基本差分式放大電路動態分析思路（1）小信號等效電路法（2）運用疊加原理（3）利用對稱特點， 轉化為單邊電路求解。（4）四種接法a.雙端輸入、雙端輸出b.雙端輸入、單端輸出c.單端輸入、雙端輸出d.單端輸入、單端輸出電阻Re和RL16雙端輸入

——差模增益3.主要指標分析計算6.2.1基本差分式放大電路

輸入純差模信號

電路兩邊對稱

電路變換（拆開、轉換為單邊電路）Re短路RL各分一半

畫小信號等效電路（一般不畫）17雙端輸入

——差模增益3.主要指標分析計算6.2.1基本差分式放大電路

雙入雙出雙入雙出

雙入單出RL各分一半RL由T1單獨負擔

同相輸入端與反相輸入端+-雙入單出Re短路+-18雙端輸入

——共模增益3.主要指標分析計算6.2.1基本差分式放大電路

輸入純共模信號

電路兩邊對稱

電路變換（拆開、轉換為單邊電路）Re對單邊相當於2ReRL開路

畫小信號等效電路（一般不畫）19雙端輸入

——共模增益3.主要指標分析計算6.2.1基本差分式放大電路

雙入雙出雙入雙出

雙入單出RL開路RL由T1單獨負擔雙入單出Re對單邊相當於2Re20雙端輸入——共模抑制比3.主要指標分析計算6.2.1基本差分式放大電路雙入雙出雙入單出

雙入雙出

雙入單出

公共電阻Re

KCMR

抑制零漂能力增強21雙端輸入

——輸入、輸出電阻3.主要指標分析計算單端輸出時:雙端輸出時:22單端輸入3.主要指標分析計算6.2.1基本差分式放大電路例如：

指標計算與雙端輸入相同！236.2.1基本差分式放大電路基本差分電路（長尾）帶恒流源的差分電路教材上的差分電路244.具有電流源的差分放大電路6.2.1基本差分式放大電路

=50、VBE=0.6V、rce5=200k

。例題求：(1)差模輸入電阻Rid、輸出電阻Ro、差模電壓增益；(2)