差分放大电路
12V
解:(1) ICQ1 = ICQ2 (VEE – UBEQ) / 2REE= 0.285 (mA)
UCQ1= UCQ2 = VCC – ICQ1RC = 9.15 (V)
(2)
rbe
200 (1 ) 26
I EQ
200 81 26 7 489 () 0.285
IC1 导致UC1 变化量为UC1
IC2 导致UC2 变化量为UC2
则: UC1 = UC2 U0 = (UCQ1 + UC1 ) - (UCQ2 + UC2 ) = 0
三、 差模信号与共模信号
第3章 放大电路基础
共模信号:数值相等,极性相同的输入信号,即 ui1= ui2= uic 差模信号:数值相等,极性相反的输入信号,即 ui1= -ui2
Aud
u0d uid
u01 u02 ui1 ui2
2u01 2ui1
u01 u02
Aud1
微变等效电路
第3章 放大电路基础
ib1
βib1
ui1
uod1
单边的微变等效电路
ib1
βib1
ui1
第3章 放大电路基础
uod1
Aud1
(RC //
rbe1
RL 2
)
Aud
3.3 差分放大电路
第3章 放大电路基础
3.3.1 差分放大电路的工作原理 3.3.2 电流源与具有电流源差分放大电路 3.3.3 差分放大电路的输入、输出方式
第3章 放大电路基础
差分放大电路
第3章 放大电路基础
3.3.1 差分放大电路的工作原理 一、电路组成及特点:
a. 元件参数对称;
b. 双电源供电;
(2)共模特性
第3章 放大电路基础
iE
ui1 = ui2 =uic iE = iE1 + iE2 = 2 iE1 =2 iE2
uRE = 2 iE1 RE = 2 RE iE2
(共模信号的交流通路)
RE对每个晶体管 的共模信号
有2RE的反馈效果。
共模放大倍数: Auc
第3章 放大电路基础
A ud
RC //(RL rbe
2) 80 5 52.7 7.59
Rid = 2rbe = 2 7.59 = 15.2 (k) Rod = 2RC = 20 (k)
第3章 放大电路基础
例 3.3.2 (1)求差模输入电压 uid 、共模输入电压 uic
+VCC
(2) 若 Aud = – 50、 Auc = – 0.05
从输出看: uo = uoc+ uod = Aucuic+Auduid
第3章 放大电路基础
四. 基本差分放大电路工作原理分析
1. 静态分析
ICQ1
ICQ2
UCQ1 UCQ2
UBEQIEQ1
IEQ2
IEQ
(抓住 IE Q电流的求法)
VEE = UBEQ + IEQRE
IEQ = (VEE – UBEQ) / RE
Ri1 rbe1
Ro1 RC 1
第3章 放大电路基础
Aud
(RC //
rbe1
RL ) 2
Aud1
Ri 2rbe1
Rod 2RC
第3章 放大电路基础
2) 共模输入与共模特性:
(1)共模输入 ui1 = ui2 =uic 大小相同、极性相同。
IC IC2
1
iE1 iE2 iE
IC IC2
1
uRE =0
iE1 iE2
iE
RE的作用: 稳定Q点, 提高共模抑制能力.
(差模信号的交流通路)
RE对差模信号相当于短路
(3)差模放大倍数: Aud (ui1 = ui2)
第3章 放大电路基础
uo1 uo2
uo= uC1 - uC2 = u01 – u02 = 2 u01 = – 2 u02
ICQ1 = ICQ2 IEQ1 IEQ2
1 2
I EQ
(VEE
–
UBEQ)
/
2REE
UCQ1 = VCC – ICQ1RC UCQ2 = VCC – ICQ2RC
Uo = UCQ1 – UCQ2 = 0
如果加了负载?
2.动态分析
1)差模输入与差模特性
IC IC2
1
iE1 iE2 iE
CMR
例 3.3.1 已知: = 80,rbb = 200 ,UBEQ 第=3章0.6放V大,电路基础
+12V 试求:
10 k RC uod
RC10 k (1)静态工作点: ICQ1,UCQ1; ICQ2,UCQ2.
20 k
ui1 V1
V2 ui2
20 k REE
(2)差模电压放大倍数 Aud, 差模输入电阻 Rid,输出电阻Rod。
c. 两个输入端, 两个输出端;
-VEE 为辅助电源
d. 当 ui1 = ui2 时,uo = 0 能有效地克服零点漂移
第3章 放大电路基础
二、抑制零漂原理
分析当ui =0时,在温度影响下 uO是否为零 (1) 静态时: ui1 = ui2 =0 Uo= UCQ1 - UCQ2 = 0 (2)温度变化时:
1.01 V ui1 V1
RC uo uC1 uC2
RC
0.99
V2 ui2
V
REE
求输出电压 uo,及 KCMR 解:(1) uid = u i1 – u i2
= 1.01 – 0.99 = 0.02 (V)
一般定义:对于任意输入的信号: ui1 , ui2 ,都可分解成 差模分量和共模分量的组合形式。
差模分量: uid = ui1 – ui2 共模分量:uic = (ui1 + ui2 ) /2
例: ui1 = 20 mV , ui2 = 10 mV,则:uid = 10mV , uic = 15mV
uc1 uc2
IC IC2
1
iE1 iE2
iE
uo= uC1 - uC2 =0
uoc 0
Auc
uoc uic
0
差分放大电路对共模信号有抑制作用
3) 共模抑制比
第3章 放大电路基础
定义:
K = Aud
CMR
Au c
K (dB) = 20 log Aud (分贝)
CMR
Auc
物理意义:表明差分放大电路抑制共模信号的能力 K 越大,抑制能力越强
第3章 放大电路基础
(1) 差模输入 在差分放大电路输入 大小相同、极性相反 的输入信号:
ui1 = ui2 iE = iE1+ iE2 =2 iE1
第3章 放大电路基础
(2) 差模特性
(iE = iE1+ iE2 =2 iE1 )
iE1 = - iE2
输入差模信号时: ui1 = ui2 iE = iE1+ iE2 = 0