1、3 3差分放大电路 3 3 1差分放大电路的工作原理 3 3 2具有电流源差分放大电路 3 3 3差分放大电路的输入输出形式 第3章放大电路基础 DifferentialAmplifier 3 3 1差分放大电路的工作原理 特点 a 两个输入端 两个输出端 b 元件参数对称 c 双电源供电 d ui1 ui2时 uo 0 REE决定静态工作点并能有效地克服零点漂移 一 电路组成及静态分析 第3章放大电路基础 也叫差动放大电路 输出电压与两个输入电压之差成正比 直流通路 ICQ1 ICQ2 IEE IEQ1 IEQ2 UCQ1 UCQ2 VEE UBEQ IEEREE IEE VEE UBEQ1
2、 REE ICQ1 ICQ2 VEE UBEQ 2REE UCQ1 VCC ICQ1RC UCQ2 VCC ICQ2RC uo UCQ1 UCQ2 0 第3章放大电路基础 ui1 ui2 0时的直流通路 1 差模输入与差模特性 差模输入 ui1 ui2 差模输入电压 uid ui1 ui2 2ui1 ui2 差模信号交流通路 ic1 ic2 使得 ic1 ic2 iC1 ICQ1 ic1 差模输出电压 uod uo1 uo2 uo1 uo1 2uo1 差模电压放大倍数 带RL时 RL Rid 2rbe 差模输入电阻 差模输出电阻 Rod 2RC 大小相同极性相反 二 动态分析 第3章放大电路基
3、础 iC2 ICQ2 ic2 ICQ2 ic1 uC1 VCC iC1RC VCC ICQ1 ic1 RC UCQ1 ic1RC UCQ1 uo1 uC2 UCQ2 ic2RC2 UCQ2 uo2 uo1 uo2 例3 3 1已知 80 r bb 200 UBEQ 0 6V 试求 1 静态工作点 2 差模电压放大倍数Aud 差模输入电阻Rid 输出电阻Rod 解 1 ICQ1 ICQ2 VEE UBEQ 2REE 12 0 6 2 20 0 285 mA UCQ1 UCQ2 VCC ICQ1RC 12 0 285 10 9 15 V 2 10 10 5 k Rid 2rbe 2 7 59 15
4、 2 k Rod 2RC 20 k 第3章放大电路基础 2 共模输入与共模抑制比 共模输入 ui1 ui2 共模输出电压 uic ui1 ui2 使得 ie1 ie2 IEQ1 ie1 IEQ2 ie2 ue 2ie1REE 2REE 2REE 共模输入电压 uoc uC1 uC2 0 共模抑制比 用对数表示 大小相同极性相同 共模信号交流通路 第3章放大电路基础 uod Auduid 2 若Aud 50 Auc 0 05 求输出电压uo 及KCMR 1 01V 0 99V 解 可将任意输入信号分解为共模信号和差模信号之和 1 ui1 1 01 1 00 0 01 V ui2 0 99 1 0
5、0 0 01 V 1 求差模输入电压uid 共模输入电压uic 例3 3 2 uid ui1 ui2 uic ui1 ui2 2 1 01 0 99 0 02 V 1 V 2 50 0 02 1 V uoc Aucuic 0 05 1 0 05 V uo Auduid Aucuic 1 05 V 60 dB 差模信号 共模信号 第3章放大电路基础 3 3 2具有电流源的差分放大电路 一 电流源电路 减少共模放大倍数的思路 增大REE 用恒流源代替REE 特点 直流电阻为有限值 动态电阻很大 1 三极管电流源 简化画法 电流源代替差分电路中的REE 第3章放大电路基础 2 比例型电流源 二极管温
6、度补偿 比例型电流源 UBE1 UBE2 多路电流源 第3章放大电路基础 基准电流 输出电流 镜像电流源 UBE1 UBE2 I0 IREF 微电流源 I0R2 UBE1 UBE2 3 镜像和微电流源 第3章放大电路基础 4 NMOS管电流源 原理电路 当V1 V2几何尺寸相同时 I0 IREF 当V1 V2几何尺寸不同时 I0 IREF 采用V3管代替R 第3章放大电路基础 V3 V4构成比例电流源电路 二 具有电流源的差分放大电路 简化画法 能调零的差分电路 MOS差分电路 第3章放大电路基础 例3 3 3 100 1 求静态工作点 2 求电路的差模Aud Rid Ro 解 1 求 Q I
7、CQ1 ICQ2 0 5I0 UCQ1 UCQ2 6 0 42 7 5 2 85 V 2 求Aud Rid Ro Ro 2RC 15 k 第3章放大电路基础 三 差分放大电路的差模传输特性 iC1 iC2 I0 特点 1 iC1 iC2 I0 当ui 0 iC1 iC2 0 5I0 2 当 UT ui UT UT iC1 iC2 ui 3 当 4UT ui 4UT 一只管子截止 I0几乎全部流入另一只管子 输出电压被限幅 第3章放大电路基础 3 3 3差分放大电路的输入 输出方式 一 单端输入 输出方式 1 单端输出 输出为双端输出的一半 较双端输出小 即ui1 ui ui2 0 参数计算与双端输入相同 四种连接方式比较见P93 2 单端输入 为双端输入的特例 第3章放大电路基础 二 双端变单端的转换电路 双端输入单端输出差分电路 具有双端输出效果的单端输出电路 对于差模信号 ic1 ic3 ic4 iL ic2 ic4 V3 V4为镜向电流源 ic2 ic1 2ic1 uo 2ic2RL 使单端输出获得双端输出效果 对于共模信号 iL ic1 ic2 0 uoc 0 ic1 ic2 方向如图 电阻桥产生双端输入信号 负载多为一端接地 ic1 ic2 ic3 ic4 iL 第3章放大电路基础
