模电第二版孙肖子第六章

Ir
小时,误差大
增加射随器(V5), 以减小误差的多路镜 像电流源
Ir
IC1 IB5
IC1
4I 1
B
IC1
4IC1
(1 )
I
C1
(
2
2
4
)
IC1
IC2
IC3
IC4
2 2 4
Ir
Ir
多集电极晶体管镜像电流源
3.比例电流源
UBE1 IE1R1 UBE2 IE2R2 U BE1 U BE 2 IE1R1 IE2R2
0
单端输出
Auc1
U oc1 Uic
rbe
RC (1 )2RE
2.共模输入电阻
Ric
1 2 [rbe
(1
)2RE
]
3.共模输出电阻 ROC RC
4.共模抑制比
KCMR
|
来自百度文库
Aud Auc
|
KCMR (dB)
20 lg
|
Aud Auc
| (dB)
双端输出
KCMR
单端输出
4. 对任意输入信号的放大特性
U BE2
UCC
2UBE Rr
Ir
IC1
IB3
IC1
IC3
IC3
1
IE3
1
(IC2
IB1
IB2)
1
(IC1
2 I B1 )
1
(1
2
1
)IC1
2 2 2
IC1
IC1
2 2 2
IC3
1 2
IC3
所以
IC3
2 2 2 2
2
Ir
Ir
6.有源负载放大器
6.3 差动放大器 6.3.1 零点漂移
结论：不论哪种接法，差动放大器只放大两输入端的
差模信号，而抑制其共模信号。
6.3.3 具有恒流源的差动放大电路
前述基本差动放大器，存在两个缺点：一是共模抑制比做不
高，二是不允许输入端有较大的共模电压变化。
rbe
(1 )
UT I EQ
(1 ) 2REUT
U EE
UEE RL UEE 2UT RC 2UT
模拟电子电路及技术基础
董招辉
南华大学
《模拟电子电路与技术基础》课程的特点是
“概念性、工程性、实践性”强！
“注重物理概念，采用工程观点； 重视实验技术，善于总结对比； 理论联系实际，注意应用背景； 寻求内在规律，增强抽象能力。”
6.1 集成运放电路特点 1.高增益直接耦合放大器 2.尽量用有源器件代替无源元件 3.利用对称结构改善电路性能
定义： 差模输入信号
Uid Ui1 Ui2
共模输入信号
U ic
Ui1
Ui2 2
二. 差模放大特性 1.差模放大倍数
注意信号的 相位关系
Aud
U0 Uid
Uud1 Uud 2 Uid
Aud1 Aud 2
RL'
rbe
双端输出放大倍数
Aud1
U0d1 Ui1 Ui2
IC1(RC
/
/
RL 2
另外， 由于电流源的输出端电位在很宽范围内变化时， 输出电流的变化极小， 因而当输入共模信号引起射极电位改 变时， 将不会影响差模性能。 因此， 引入电流源后， 扩大 了差动电路的共模输入电压范围。
6.3.4 差动放大器的传输特性
iC1,2 f uid u0 F uid
目的： •研究差动放大器的线性动态范围和大信号的非线性特性 •熟悉差模输入信号与电流分配的关系 •了解差动放大器传输特性的应用
1.工作点
UR2
R2 R1 R2
U EE
I C3
I E3
U R2 U BE R3
I C1Q
I C2Q
1 2
I C3
UCE1Q UCE2Q UCC U BE IC1Q RC
具有电流源的差动放大器的动态分析， 与前面的分析完 全相同。 有关差模指标的计算公式， 对电流源的差动电路 同样适用。 由于电流源的动态内阻Ro非常大， 因此无 论双端输出还是单端输出， 共模电压放大倍数都可近似为 零， 从而使共模抑制比趋于无穷大。
静态时，由于温度变化、电源波动等因素的影响， 使工作点电压偏离设定值。 影响：当漂移电压大到一定程度时，会使后级放大器 进入截止或饱和状态，整个放大电路将无法正常工作。
等效输入漂移电压： ΔUip
影响：限制了放大器所能放大的最小信号
6.3 差动放大器 6.3.1 直接耦合放大器的”零点漂移”积累现象
6.2 电流源电路 1.单管电流源电路
I0
( R2 R1 R2
| U EE
|
U BE ) /
R3
RO
rce (1
rbe
R3
)
R3 RB
晶体管实现恒流特性的条件：保证始终工作在放大状态
2. 镜像电流源
Ir
UCC U BE Rr
UCC Rr
IC2
IC1
Ir
2IB
Ir
2
IC2
IC2
Ir 2
IC2
IE2
R1 R2
I E1
R1 R2
Ir
Ir
UCC U BE1 Rr R1
4.微电流电流源
IC2
IE2
1 R2
(U BE1
U BE2 )
UT R2
ln
I E1 IE2
IC 2
UT R2
ln
Ir IC 2
R2
UT IC2
ln
Ir IC2
5.威尔逊电流源— 负反馈型电流源
Ir
UCC
U BE 3 Rr
2rbe Ib
)
RL'
2rbe
Aud 2 Aud1 单端输出放大倍数
2.差模输入电阻
Rid
Uid Iid
Uid1 Iid
2rbe
3.差模输出电阻
双端输出--- R0d 2RC
R R 单端输出---
od
C
三.共模抑制特牲 1.共模电压放大倍数
双端输出
Auc
Uoc Uic
Uoc1 Uoc2 Uic
减小漂移：关键在于减小输入级放大器的漂移
6.3.2 差动放大器的工作原理及性能分析 一.直流工作点分析
结构特点: 结构高度对称, 有两个输入端,两个输出端,
令:
Ui1 Ui2 0
I
IRE
| U EE | U BE RE
IC1Q
IC2Q
1 2
I
UCE1Q UCE2Q UCC IC1QRC (0.7)
UCC
RC
RC
iC1 ＋ uo － iC2
KCMR(单)的上限约为300， 而与RE的取值无关。 不能单靠增大RE来提高共模抑制比； Uic变化—— Ue变化——IC变化——rbe变化——Aud变化
6.3.3 具有恒流源的差动放大电路
1.工作点 3.共模抑制比 5.输出电阻
2.差模放大倍数 4.差模输入电阻
6.3.3 具有恒流源的差动放大电路
U i1
U i1
Ui2 2
Ui1
Ui2 2
Uid1
Uic1
U i2
Ui1 Ui2 2
Ui1 Ui2 2
Uid2
Uic2
双端输出： Uo AudUid Aud (Ui1 Ui2 )
单端输出：
U o1
1 2
U
udU
id
Auc(单)U ic
U o2
1 2
U
udU
id
Auc(单)U ic