差动放大电路.

+VCC
(1)差模电压放大倍数
Rc + uo - Rc
Au d
( Rc
//
RL 2
Rb rbe
)
+ u i1
Rb T1
（2）共模放大倍数 －
Auc 0
+
u-o1
RL
+
u-o2
T2 Rb
_ReV EE
+ ui2 －
（3）差模输入电阻 （4）输出电阻
Rid 2 Rb rbe
Ro 2Rc
2. 双端输入单端输出
①求差模电压放大倍数：
因为ui1 =- ui2
Rc
电路对称uo1=-uo2
Rb T1
uo= uo1-uo2=2 uo1ui1+ uid
差模电压放大倍数
2
Au d
uO ui1 ui2
2uO1 2ui1
uO1 ui1
Aud
( Rc
//
RL 2
Rb rbe
)
ib
+
+ Rb ui 1
-
+
+ uo - Rc
E
+
- uid
ui2
2－
(2)加入共模信号
+VCC
uic=ui1=ui2
Rc + uo - Rc
uid=0。
Rb T1
+
u-o1
RL
+
u-o2
T2 Rb
因ui1 = ui2， uo1 = uo2
+
u i1
u ic
－
uo= 0 (理想化)。
E
IRe
_ReV EE
+ uic ui2
－
共模电压放大倍数 Auc 0
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：
产生零漂的原因：
输 入 ui=0 时 ， 输 出
有缓慢变化的电压。
由温度变化引起 的，因而零点漂
移也叫温漂。
Rc1
Re2
+ VCC
Rb1
+u o
uo
T1
T2
+
ui
Re1
—
- VEE 0
t
减小零漂的措施
用非线性元件进行温度补偿
1.静态工作点的计算：
ui1 = ui2 0
IB Rb +UBE+ IE Re = VEE
IB
=
VEE U BE
Rb 21 Re
VEE U BE
21 Re
+VCC
IC
IE
= VEE U BE 2Re
VEE 2Re
Rc Rb
+ uo _
Rc Rb
T1
T2
UC VCC IC RC
+ u i1
ib
ic
R 'L 2Re
+
+ Rb u
rbe
ic
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:
因为Re很大，故 Re 可
视为开路，于是有：
ui1 = －ui2 = ui /2
Rb T1
T2 Rb
+ +u
u-
ui －
i1 -
iRe
+ i2
_ReV EE
计算同双端输入双端输出：
-
+
rbe
+
¦Âib RC RL uo1
+
（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
+VCC
RRcc
RRcc
+
RRbb
TT11
RL
RL
+uu－o+1o1 £
TT22 RRbb
+
u +i1 ui1－
IC1
IC2
IC3 2
Rb T1
+ ui1
－
RL
T2 Rb
+
Ic3 T3 A
ui2 －
R3
R2 R1
B_
V EE
+
-
u-o1
u+o2 T2 Rb
E
-
- uid
ui2
2+
ic
+
rbe
β ib
RC
+
RL uo1
2
-+
②差模输入电阻
Rid uid / ii 2ui1 / ii
2Rb rbe
Rc + uo - Rc
+
Rb T1 u-o1
+
u-o2 T2 Rb
③输出电阻
+
ui1
u id
Ro 2uo1 / io 2Rc － 2
Auc 0
Aud
( Rc
//
RL 2
Rb rbe
)
Rid 2 Rb rbe
Ro 2Rc
4.单端输入单端输出
计算同双入单出：
+VCC
Aud
Rc 2Rb
//
RL rbe
Auc
R 'L 2Re
+ ui1
－
Rid 2 Rb rbe
Rc
+
Rb T1 RL
uo1 －
Rc T2 Rb
采用差动放大电路
+VCC
Rc
Rc
Rb
+ u i1
－
+ uo _
T1
T2
_ReV EE
Rb
+ ui2 －
一、 差动放大电路
1.结构: 对称性结构
+VCC
1=2=
Rc
Rc
UBE1=UBE2= UBE
rbe1= rbe2= rbe
Rb +
RC1=RC2= RC ui1
－
Rb1=Rb2= Rb
+ uo _
+VCC
(1)差模电压放大倍数
Rc
Rc
+
Au d
uO ui1 ui2
uO1 2ui1
Rb T1 RL
uo1 －
+
T2 Rb +
Aud
Rc 2Rb
//
RL rbe
u i1 －
ui2
_ReV
－
(2)差模输入电阻
ib
iEE
c
+
+
Rid 2Rb rbe
(3)输出电阻 Ro Rc
+ Rb 2u i1
+VCC
共模信号：uic
=
1 2
(ui1
ui2 )
Rb
Rc
+ uo _
Rc Rb
差模增益：Aud
=
uod uid
+ u i1
共模增益： Auc
=
uoc uic
－
T1
T2
_ReV
+ ui2 －
总输出电压：
EE
uo = uod uoc Aud uid Auc uic
三.差动放大电路的基本工作原理
K C MR
Re
Rb rbe
Rb T1
RL
T2 Rb
+
+
u i1
加大Re，可提高共模 －
抑制比，为此可用恒
流源T3来代替Re 。
ui2
T3
－
R3
R2 R1
_
V EE
带恒流源的差动放大电路的静态工作点：
U AB
VEE
R1 R1 R2
+VCC
Rc + uo - Rc
IC3
U AB
0.7V R3
3.电路的动态分析
(1)加入差模信号
ui1=-ui2=uid/2 uic=0。
Rc + uo - Rc
Rb T1 +
+
u-o1
RL
+
u-o2
T2 Rb
E
+
差模信号输
ui1
uid
2
入时，ie1和ie2
IRe Re
- uid ui2
2
反向，且大小
相等，可见并
没有交流信号
通过Ｒe
故Re对差模信号相当于短路。
+ ui2
－
_ReV
－
EE
2.抑制零漂的原理:
+VCC
当ui1 = ui2 = 0 时， UC1 = UC2
Rc
Rc
Rb
+ uo _
Rb
T1
T2
+
+
Uo= UC1 - UC2 = 0
u i1 －
当温度变化时：
ui2
_ReV
－
EE
T ic1 ,ic2 uc1 , uc2
uo= uc1 - uc2 = 0
iRe
_ReV
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
( Rc
//
RL 2
Rb rbe
)
单端输出时： Aud
(2)共模电压放大倍数
Rc 2Rb
//
RL rbe
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： 单端输出时：
Auc 0
Auc
R 'L 2Re
(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
(4)输出电阻
单端输出Ro Rc
双端输出Ro 2Rc
T1
T2
_ReV EE
Rb
+ ui2 －
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
2.差动放大电路可 以
有两个输出端：
Rc
双端输出
Rb T1
+VCC
+
+
uo
-
+
u-o1
u-o2
Rc T2 Rb
+
单端输出
u i1
－
+
ui2
_ReV
－
百度文库EE
3.差模信号与共模信号
差模信号：uid = ui1 ui2
(5)共模抑制比
KCMR
Aud Auc
或
KCMR
20 lg
Aud Auc
dB
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 ) R'L / 2Re
Re
Rb rbe
五.带恒流源的差动放大电路
+VCC
根据共模抑制比公式：
Rc + uo - Rc
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） 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
u ic
uic
£
+ uic ui2
ie1 iRe2R2eR_ReeV ie2
uic －ui2 £
EE
求共模电压放大倍数：
Rc
Rc
+
Auc
=
uoc uic
uo1 uic
=
R 'L
Rb
T1
RL
uo1 £
T2 Rb
+
+
ui1
uic
£
ie1
2Re 2Re
ie2
uic
ui2 £
Rb rbe (1 )2Re