uo1 uo2
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直流通路
即静态时,差分放大电路具有零输入零输出的特点，抑制 零点漂移。
②当温度变化时：
UO = (UO1 + U vO1)
两管输出电压的变化相等，即 UO1= UO2 ，输出电压:
=0
– (UO2 + UO2)
可见，两管的漂移在输出端 相互抵消，从而有效地抑制 了零点漂移。
id id
2 2
uic (ui1 ui2 ) 2 uid ui1 ui2
上式表明，共模输入电压uic为两输入电压的平均值，差模输入电压uid 为两输入信 号的差值。此时差分放大电路的输出电压为差模输入uid单独作用时的差模输出电压 uod与共模输入电压人单独作用时的共模输出电压uoc叠加的结果，即:
差模放大动态分析：
要分析差模的交流通路， 我们必须懂得晶体管的 微变等效模型，如右图 所示：
可等效为
差模放大动态分析：
在差模信号单独作用的情况下，两管发射极电流ie1和ie2一个增大，一个减小， 而且变化的幅度相同，因此流过电阻Re的电流大小不变。又因电阻Re下端接直 流电源-VEE，故两管发射极电压为固定的直流量，即对于差模信号，两管发射 极交流电压值为零。另外，两管集电极电压uC1=－uC2，，即差模信号输入时， RL两端电压向相反方向变化，故RL中点电压相当于交流接地。由此 可以画出差模交流通路如图所示，由下图可求得:
解：(1) ( 2)
AVD AV 1 AV 2 20
K CMR AVD 20 1 000 AVC 0.02
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解：
uic (ui1 ui2 ) 2 100mV uid ui1 ui2 0.4mV
课堂练习
已知单管放大器的放大倍数Au1 = Au2 = 20。 试求 (1) 差分放大器的差模放大倍数 AuD ？ (2) 若已知差分放大器共模放大倍数 AuC = 0.02， 求共模抑制比 KCMR = ?
u i1
u i1 u i2 u i1 u i2 2 2
ui2
ui1 ui2 ui1 ui2 2 2
从上式可看到，任意一对信号均可以分解为一对数值相等、极性相同的共模信号和一 对数值相等、极性相反的差模信号之和，即：
u u
i1 i2
u u
ic ic
u u
直接耦合电路需要解决的问题
直接耦合电路前后级之间存在直流通路，当某一级静态工作点发 生变化时，会对前后级产生影响。因此需要合理的安排各级的直 流电平，使它们之间能够正确的配合。
2.存在零点漂移的现象
在在阻容耦合放大电路中，缓慢变化的零漂电压被隔直元件阻隔， 不会被逐级放大，因此影响不大，但在直接耦合放大电路，各级 的零漂电压被后级电路逐级放大，以致影响到整个电路的工作。 显然，减少或消除第一级的零漂电压影响最为重要。
3.差模信号、共模信号及其放大倍数
（1）差模放大倍数Aud
uI1 uI2 uId / 2
iB1 iB2 iC1 iC2 uC1 uC2 uO 2uC1
差模输入方式：两管输入信号为差模信号。
差模输入方式
差模信号：大小相等而极性相反的两个信号。
Aud =uod/uId
4、共模抑制KCMR
共模抑制比KCMR ：衡量差分放大器放大差模 信号及抑制共模 信号的能力。
K CMR
A VD A VC
共模抑制比 KCMR 越大，差分放大器的性能 越好。
总之，差分放大器对输入有“差别”的非 共模信号时，才进行放大
5、任意信号的分解
一般情况下，实际加到差分放大电路两端的信号既不是一对差模信号，也不是一对 共模信号，而是两个任意信号。ui1和ui2。此时，若将ui1和ui2改写成以下形式:
1.零点漂移：在输入端短路时，即输入信号为零，输 出电压偏离起始值，简称零漂。
2. 产生零漂的原因：电源电压波动、管子参数随环 境 温度变化。其中，温度变化是主要因素。
3.零漂的危害：严重时漂移电压和真正被放大的电 压无法分辨
抑制零漂一般采用以下措施：
（1）选用高稳定性的元器件。 （2）电路元件安装前经过认真的筛选及老化处理，以确保质 量和参数的稳定性。 （3）采用稳定性高的稳压电源为放大器供电，减少电源电 压
（2)共模放大倍AuC
共模输入方式： 两管输入信号为共模信号。 共模信号：大小相等，极性相 同的信号。
因在输入共模信号时，流过Re 中的电流为2ie,发射极电阻等效 为2Re。电路完全对称，在输入 共模信号时， 总有：
共模交流通路
RL中没有电流流过，可视为开路， 则有：
uC1 uC2
Auc = uoc/uIc= 0
uO uOd uOC Aud uid Auc uic
差分放大电路的差模性能是指在差模输入信号作用下的性能，差分放大器的共模性能 是指在共模输入信号作用下的性能，差分放大器的性能应是差模性能和某械性能的合 成。
课堂练习
已 知 差 分 放 大 电 路 ui1 =100.2 mV ,ui2 = 99.8mV。试求共模和差模的输入电压。
差分放大电路
差分放大电路
差分放大电路，简称差放，是组成集成运算放大器的一种主 要电路，它具有优越的抑制零点漂移的性能。
在多级放大电路中，阻容耦合的方式无法传递变化缓慢的信
号和直流信号，所以必须采用直接耦合的放大电路。 差分放大电路就是为了解决直接耦合电路存在的问题。
多级放大电路
1.各级静态工作点相互影响，相互牵制
上式中，uod为双端输出时差模输出电压， 它等于两管输出信号电压之差；Au1为单管 共射放大电路压放大倍数:R'=RC∥(RL/2)。式 中说明双端输出差分放大电路的电压放大倍 数与单管共射放大电路的电压放大倍数相同。
差模交流通路
结论：双端输入、双端输出的差分放大电路的差模放大倍数等于单管放大器的放大倍数。
uI1 和 uI2 分别加到两管 的基极 (双端输入 ) ，输出 电压等于两管输出电压之 差，即uO = uO1 –uO2 (双 端输出) 单端电压等于任一输出端 到地的电压：uO1 或 uO2 (单端输出)
2、抑制零漂原理
①静态分析： 当输入电压 uI1 = uI2=0，如图， 画出直流通路。 因电路完全对称， 则 Ic1 = Ic2，UO1 = UO2=VCC– Ic1• Rc1， UO = UO1 – UO2 = 0
结论：共模输入、双端输出差分放大电路的共模放大 倍数等于零。即对共模信号进行了拟制。
差分放大器受温度影响时，相当于在两 输入端 输入差模信号还是共模信号？
差分放大器在受温度影响时，两管的参数变化相 当于输入一对共模信号，在共模放大倍数极小的 差分放大器中，几乎不能放大，所以能有效地抑 制温度引起的零漂。
波动的影响。
（4）采用温度补偿电路。 （5）采用调制型直流放大器。 （6）采用差分放大电路。这是目前应用最广泛的电路，它常 用作集成运放的输入级。
差分放大电路的组成
差分放大器是一种可以有效地抑制零漂的直耦放 大器
实用型差分放大器
1、电路特点及结构
电路结构对称、 元件参数对应相等， T1和T2特性相同； 采用正，负电源供电 （VCC,-VEE)