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差分放大電路
閱讀�195439時間�2011-01-10 10:57:33

  差分放大電路是由兩�晶體管組成的對稱結構放大電路。在理想情況�� 兩管的特性及對應電阻元件的參數值都相同,因�,兩管的靜態(tài)工作點也必然相同。差分放大電路利用電路參數的對稱性和負反饋作�,有效地�(wěn)定靜�(tài)工作�,以放大差模信號抑制共模信號為顯著特�,廣泛應用于直接耦合電路和測量電路的輸入��

基本�

  基本差分式放大器如圖所示� 圖中 T1,T2是特� 的晶體管,電路對�,參數也對稱。如:V BE1 =V BE2 ,R c1 =R c2 =R c ,R b1 =R b2 = R b ,β1 =β2 =β。電路有兩個輸入端和兩個輸出端�

基本的差分放大電路

 

原理

 ?�?)當v i1 =v i2 =0�,即靜態(tài)�� 電路 對稱:I c1 = I c2 = I 0 /2, R c1 I c1  = R c2 I c2 ,V o =V c1 -V c2 =0 即輸入為0�,輸出也為0 �

  �2)加入差模信號時,即v s1 =-v s2 =v sd /2,從電路看v B1 增大使得i B1 增大,使i c1 增大,使得v c1 減小v B2 減小使得i B2 減小,又使得i c2 減小,使得v c2 增大.由此可推出:v o =v c1  - v c2 =2v c1 ,每個變化量v不等�0, 有信號輸��

  若在輸入端加共模信號,即v s1 =v s2 � 電路的對稱性和恒流源偏�,理想情況下v o =0,無輸出�

  � 所�"差動"的意�;即兩個輸入端之間有差�� 輸出端才有變��

參數計算

  �1)靜�(tài)工作點的估算

  I C1 =I C2 =I c =I O /2

  V C1 =V C2 =V cc -I c R c

  I B1 =I B2 =I c /β=I B =I/2β

 ?�?)差摸電壓增益和輸入、輸出電�

  差放電路有兩個輸入端和兩個輸出端。同�� 輸出也分雙端輸出和單端輸出方式。組合起�,有四種連接方式:雙端輸入雙端輸�、雙端輸入單端輸�,單端輸入雙端輸出,單端輸入單端輸出�

 ?。╝)雙入雙出電�

  差模輸入� v i1 =-v i2 =v id /2,則i C1 上升�,i C2 下降�

  若電路完全對稱時,則△i C1 =△i C2 � 因為I O 不變,因此v e =0。負載在電路完全對稱,雙入雙出� �,A VD =A V1 ,可見該電路使用成倍的元器件換取抑制零漂的能力�

  差模輸入電阻R i :從兩個輸入端看進去的等效電阻R i =2r be

  差模輸出電阻R 0 :從兩個輸出端看進去的等效電阻R 0 =2R C  R 0 , R i 是單管的兩倍�

 ?�?)共模電壓增�

  � 雙端輸出的A VC �

  因為v i1 =v i2 ,此時變化量相等,即v C1 =v C2 ,因�

  實際�,電路完全對稱是不容易的,但即使這樣,A VC 也很�,放大電路的抑制共模能力還是很強�.

  � 單端輸出的A VC

  對于共模信號, 因為兩邊電流同時增大或同時減�.因此在e極處得到的是兩倍的i e 。v e =2i e R e ,這相當于每個BJT的發(fā)射極分別�2R e 電阻,這里的R e就是恒流源交流等效電�)因此�

動態(tài)分析

  1. 差模輸入與差模特�

  差模輸入:差分放大電路的兩個輸入信號大小相�,極性相反�

  差模電壓放大倍數:差模輸出電壓uod與差模輸入電壓uid的比��

  差模輸入電阻:從放大電路兩個輸入端看進去所呈現的等效電��

  差模輸出電阻:差分放大電路兩管集電極之間對差模信號所呈現的電��

  差模輸入      ui1 = � ui2 ,大小相�,極性相��

  差模輸入電壓      uid = ui1 � ui2 = 2ui1 使得    ic1 = � ic2,uo1 = –uo2

  差模輸出電壓      uod = uC1 � uC2 = uo1 � ( � uo2)= 2uo1

  差模電壓放大倍數

  差模輸入電阻     Rid = 2rbe

  差模輸出電阻     Rod = 2RC

差分放大電路的動態(tài)分析

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