差动放大电路

RC

-+

②差模输入电阻

 2Rb  rbe 
③输出电阻

Rid  uid / ii  2ui1 / ii

Rc Rb T 1 u i1 － + u id
2

+ uo uo1 E
+

+

Rc

uo2 T2 Rb -

Ro  2uo1 / io  2Rc

u id
2

+ ui2 －

(2)加入共模信号 uic=ui1=ui2 uid=0。 因ui1 = ui2，  uo1 = uo2
u i1 － + Rc Rb T1 u ic
+

+VCC + uo uo1 IR e

-

Rc

+ RL u -o2 T2 Rb E

u ic

 uo= 0 (理想化)。

_V

Re

+ ui2 －

EE

共模电压放大倍数

Auc  0

四.差动放大器的输入输出方式
差动放大器共有四种输入输出方式:
1. 双端输入、双端输出（双入双出）

Auc  0
Rid  2Rb  rbe 

Ro  2 Rc

4.单端输入单端输出 计算同双入单出：
+VCC Rc Rb T1 RL u i1 － + + u o1 － Rc T2 Rb

Aud  

 Rc // RL 
2Rb  rbe 

R 'L Auc   2 Re Rid  2Rb  rbe 
ui1 -

Rc Rb T1
+

+ uo

-

Rc

+

uid
2

R L + uo1 uo2 T2 Rb E - uid IRe 2 Re

+ ui2 -

故Re对差模信号相当于短路。

①求差模电压放大倍数： 因为ui1 =- ui2 电路对称uo1=-uo2  uo= uo1-uo2=2 uo1 差模电压放大倍数
U AB  VEE R1 R1  R2
+VCC Rc Rb T1 u i1 － + + uo RL T3 A R1 R2

-

Rc T2 Rb + ui2 －

I C3

U AB  0.7V  R3
I C3  2

I C1  I C2

Ic3 R3 B

_

VEE



rbe

ib ¦ Â

RC

RL uo1 -+
Leabharlann Baidu
+

（4）共模电压放大倍数 ui1=ui2 =uic， iRe =2 ie1 = 2 ie2 在保证两个管射极 电位不变的情况下 可做出等效电路 画出共模等效电路
Rc c R +VCC R cc R

+ + u o1 Rb T1 RL u T2 Rb o1 Rb T1 T2 Rb － RL £ + + u i1+ u ic u ic u+ i2 ui1－ uic ie1 i 2Re i uic －ui2 Re e2 Re 2R £ e £ _ VEE
+

+VCC + uo uo1 -

-

Rc

+ RL u -o2 T2 Rb

（2）共模放大倍数
Auc  0

_V

Re

+ ui2 －
EE

（3）差模输入电阻
Rid  2Rb  rbe 

（4）输出电阻
Ro  2 Rc

2. 双端输入单端输出 (1)差模电压放大倍数
uO1 uO  Au d  ui1  ui 2 2ui1
用非线性元件进行温度补偿 采用差动放大电路
+VCC Rc Rb u i1 － + + uo T1 Rc

_
T2

Rb + ui2 －

_V

Re

EE

一、 差动放大电路
1.结构: 对称性结构

1=2=
UBE1=UBE2= UBE rbe1= rbe2= rbe
Rb u i1 － +

+VCC Rc + uo T1 Rc
+VCC Rc Rb + + uo T1 Rc

VEE  U BE VEE IC  IE =  2 Re 2 Re
U C  VCC  I C RC
u i1 －

_
T2

Rb + ui2 －

_V

Re

EE

2.抑制零漂的原理: 当ui1 = ui2 = 0 时， UC1 = UC2 Uo= UC1 - UC2 = 0 当温度变化时：

i Re

Re _V EE

Ro  Rc

设从T1的基极输入信号，若从uo1 输出为负号；从uo2 输出为正号。

差动放大器动态参数计算总结
(1)差模电压放大倍数
与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关： 双端输出时：
Au d RL  ( Rc // ) 2  Rb  rbe

单端输出时：

Aud  
2uO1 uO1 uO   Au d  ui1  ui 2 2ui1 ui1
ui1 +

Rc Rb T1
+

+ uo

-

Rc

uo1 E

uo2 T2 Rb +
-

+

uid
2

uid
2

ui2 +
+

ib ui1 +

ic rbe β ib RL uo1
2

+ Rb

+

Au d

RL  ( Rc // ) 2  Rb  rbe

五.带恒流源的差动放大电路
根据共模抑制比公式：
K CMR 

+VCC

 Re
Rb  rbe
u i1 － +

Rc Rb T1

+ uo RL

-

Rc T2 Rb + ui2 －

加大Re，可提高共模 抑制比，为此可用恒 流源T3来代替Re 。

T3 R3 R1

R2

_V

EE

带恒流源的差动放大电路的静态工作点：
2. 双端输入、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出）

4. 单端输入、单端输出（单入单出）

主要讨论的问题有：
差模电压放大倍数、共模电压放大倍数 差模输入电阻 输出电阻

1.双端输入双端输出 (1)差模电压放大倍数
Au d RL  ( Rc // ) 2  Rb  rbe
Rc Rb T1 u i1 － +

+

uic +

Rb

rbe
2 Re

β ib

+

RC

RL u o1 -+

3.单端输入双端输出 单端输入等效双端输入:

Rb T1 + ui －
+u
i1

T2 Rb
+

因为Re很大，故 Re 可
视为开路，于是有：
ui1 = －ui2 = ui /2

ui2 -

iRe Re

_V

EE

计算同双端输入双端输出：
RL  ( Rc // ) 2 Au d   Rb  rbe

－

_V

Re

EE

uo = uod  uoc  Aud uid  Auc uic

三.差动放大电路的基本工作原理
1.静态工作点的计算： ui1 = ui2  0 IB Rb +UBE+ IE Re = VEE
VEE  U BE VEE  U BE IB =  Rb  21   Re 21   Re

Rc

Rc T2 Rb ie2 uic + ui2 £ -

求共模电压放大倍数：

uoc uo1 Auc =  uic uic
=

 R 'L
Rb  rbe  (1   )2 Re

ui1 uic £ -

+

+ uo1 Rb T1 RL £ ie1
2Re 2Re

ib
+

ic
+

R 'L  2 Re

 Rc // RL 
2Rb  rbe 

(2)共模电压放大倍数
双端输出时：

与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：

单端输出时：

R 'L Auc   2 Re

Auc  0

(3)差模输入电阻
不论是单端输入还是双端输入，差模输 入电阻Rid是基本放大电路的两倍。

Rid  2Rb  rbe 
EE

+

单端输出

_V

Re

3.差模信号与共模信号
差模信号：uid = ui1  ui2
1 共模信号： uic = ( ui1  ui2 ) 2 u 差模增益：Aud = od + uid u i1
Rc Rb + uo T1 +VCC Rc

_
T2

Rb + ui2 －

uoc 共模增益： Auc = uic 总输出电压：
+ Rc Rb T1 RL u i1 －

+VCC Rc + u o1 － T2 Rb + ui2 －

 Rc // RL  Aud   2Rb  rbe 

(2)差模输入电阻

ib
+

_V EE ic
+

Re

Rid  2Rb  rbe 
(3)输出电阻 Ro  Rc

2u i1 +

+ Rb
Rb u i1 － + Rc + uo T1

+VCC Rc

_
T2

Rb + ui2 －

_V

Re

EE

T   ic1 ,ic2  uc1  , uc2   uo= uc1 - uc2 = 0

3.电路的动态分析 (1)加入差模信号

ui1=-ui2=uid/2
uic=0。
差模信号输 入时，ie1和ie2 反向，且大小 相等，可见并 没有交流信号 通过Ｒe

_
T2

Rb + ui2 －

RC1=RC2= RC
Rb1=Rb2= Rb

_V

Re

EE

二.几个基本概念
1.差动放大电路一般有两个输入端： 双端输入 单端输入
+VCC Rc Rb T1 u i1 － + uo1 +

2.差动放大电路可 以有两个输出端： 双端输出

+ uo

-

Rc uo2 T2 Rb + ui2 －

(4)输出电阻

单端输出 Ro  Rc 双端输出Ro  2Rc

(5)共模抑制比
K CMR Aud  Auc

或

K CMR

Aud dB  20 lg Auc

双端输出时KCMR可认为等于无穷大，单端输 出时共模抑制比：
K CMR   R'L / 2( Rb  rbe )  Re    R'L / 2 Re Rb  rbe
陕西中医学院

差动放大电路

医用物理教研室 葛黎新

直耦放大电路的特殊问题——零点漂移
零漂现象： 输入 ui=0 时，输出有 缓慢变化的电压。
Rc1 T1 Re1 Re2 T2 + VCC + uo

产生零漂的原因： 由温度变化引起 的，因而零点漂 移也叫温漂。
uo t

Rb1 + ui
—

- VEE

0

减小零漂的措施