差分放大电路四种接法
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我们需要在低电源条件下,得到趋于无穷大的Re。
解决方法:采用恒流源代替Re!
具有恒流源差分放大电路
晶体管工作在放大区时,集电 极电流 Ic 仅决定于基极电流,和 管压降UCES基本没有关系,可以把 工作点稳定电路看作是一恒流源
恒流源等效电阻
R uCE ic
近似为 恒流
具有恒流源差分放大电路
K CMR
Rb
rbe 2(1 )Re
Rb rbe
Ri 2(Rb rbe ),Ro Rc
1、什么情况下Ad为“+”? 2 、双端输出时的Ad是单端输出时的2倍吗?
2、单端输入双端输出
两个输入端中的一个接地,输入信号加在另一输入端和地 之间 在输入信号作用下发射极的电位变化吗?说明什么?
R1,R2,R3,T3组成恒流源,在I2>I3
时, I1 I2
U R2
R2 R1 R2
VEE
IC3
wk.baidu.com
IE3
U R2
U BE3 R3
在UBE3的变化忽略不计时,IC3 基本不受温度影响。另外, 电路中的动态电流不会作用到T3的基极或发射极,可以认 为IC为一恒定电流
六、差分放大电路的改进
1、加调零电位器RW
实际电路中,参数难以理 想对称,加一阻值较小的 RW,称为调零电位器。通 过调制,使输入信号为0时 输出信号为0
自己分析Rw对动态参数的影响
2、场效应管差分放大电路
Ad gm Rd Ri Ro 2Rd
为了提高放大电路的输入电阻,可以用场效应管代替差 分放大晶体管
讨论一
若uI1=10mV,uI2=5mV,则uId=? uIc=? uId=5mV ,uIc=7.5mV
Ac
Rb
(Rc ∥ RL ) rbe 2(1 )Re
Ad
1 2
(Rc ∥ RL ) Rb rbe
K CMR
Rb
rbe 2(1 )Re
Rb rbe
Re越大,Ac值越小,KCMR越大,电路性能越好, 增大 Re 是改善共模抑制比的基本措施
1、 双端输入单端输出:问题讨论
Ad
1 2
(Rc ∥ RL ) Rb rbe
2(Rb rbe )
Ac
Rb
(Rc ∥ RL ) rbe 2(1 )Re
K CMR
Rb
rbe 2(1 )Re
2(Rb rbe )
Ro Rc
五、具有恒流源的差分放大电路
为什么要采用电流源?
Re 越大,共模负反馈越强,单端输出时的Ac 越小,KCMR越大,差分放大电路的性能越好。
但为使静态电流不变,Re 越大,VEE越大,以 至于Re太大就不合理了。
Ri 2(Rb rbe ),Ro Rc
如果RL接在T2集电极,则 Ad为正 是双端输出时的一半
1、 双端输入单端输出:共模信号作用下的分析
在共模信号作用下,发射极电阻Re上的电流变化量为 2iE
对每个晶体管而言,相当于 iE 流经阻值为2Re的电阻
共模信号作用下的分析
与 输出电压相关的T1管一边的 对共模信号的等效电路如右图
讨论二
1、uI=10mV,则uId=? uIc=? 2、若Ad=-102、KCMR=103 用直流表测uO ,uO=?
uId=10mV ,uIc=5mV
=? uO= Ad uId+ Ac uIc+UCQ1
=?
=?
3、四种接法的比较:电路参数理想对称条件下
Ri均为2(Rb+rbe); 双端输入时无共模信号输入,单端输入时有共模输入。 输出方式:Q点、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均与之有关。
双端输出:Ad
(Rc
Rb
∥ RL 2
rbe
)
Ac 0
KCMR
Ro 2Rc
单端输出:Ad
(Rc ∥ RL )
四、差分放大电路的四种接法 五、具有恒流源的差分放大电路
四、差分放大电路的四种接法
1、 双端输入单端输出:Q点分析
由于输入回路没有变化,所以IEQ、IBQ、ICQ与 双端输出时一样。但是UCEQ1≠ UCEQ2。
输出回路不再对称,VC'C和Rc' 是使用戴维宁定理得到的
等效电源和等效内阻
VC' C
RL Rc RL
VCC
Rc' =(Rc∥RL )
U CQ1
RL Rc RL
VCC
ICQ (Rc∥RL )
UCQ2 VCC ICQ Rc
1、 双端输入单端输出:差模信号作用下的分析
差模信号作用下,负载仅取得T1管集电极电位的变化量, 所以Ad比原来小
Ad
1 2
(Rc ∥ RL ) Rb rbe
2、单端输入双端输出
对输入信号进行等效变换
共模输入电压 差模输入电压
电路特点
输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入:
uId uI
uIc
1 2
uI
输出电压包含两部分,差模输出电压和共模输出电压
1 uo Ad uI Ac 2 uI
静态工作点Q和动态参数分析, 与双端输入双端输出电路完全相同
解决方法:采用恒流源代替Re!
具有恒流源差分放大电路
晶体管工作在放大区时,集电 极电流 Ic 仅决定于基极电流,和 管压降UCES基本没有关系,可以把 工作点稳定电路看作是一恒流源
恒流源等效电阻
R uCE ic
近似为 恒流
具有恒流源差分放大电路
K CMR
Rb
rbe 2(1 )Re
Rb rbe
Ri 2(Rb rbe ),Ro Rc
1、什么情况下Ad为“+”? 2 、双端输出时的Ad是单端输出时的2倍吗?
2、单端输入双端输出
两个输入端中的一个接地,输入信号加在另一输入端和地 之间 在输入信号作用下发射极的电位变化吗?说明什么?
R1,R2,R3,T3组成恒流源,在I2>I3
时, I1 I2
U R2
R2 R1 R2
VEE
IC3
wk.baidu.com
IE3
U R2
U BE3 R3
在UBE3的变化忽略不计时,IC3 基本不受温度影响。另外, 电路中的动态电流不会作用到T3的基极或发射极,可以认 为IC为一恒定电流
六、差分放大电路的改进
1、加调零电位器RW
实际电路中,参数难以理 想对称,加一阻值较小的 RW,称为调零电位器。通 过调制,使输入信号为0时 输出信号为0
自己分析Rw对动态参数的影响
2、场效应管差分放大电路
Ad gm Rd Ri Ro 2Rd
为了提高放大电路的输入电阻,可以用场效应管代替差 分放大晶体管
讨论一
若uI1=10mV,uI2=5mV,则uId=? uIc=? uId=5mV ,uIc=7.5mV
Ac
Rb
(Rc ∥ RL ) rbe 2(1 )Re
Ad
1 2
(Rc ∥ RL ) Rb rbe
K CMR
Rb
rbe 2(1 )Re
Rb rbe
Re越大,Ac值越小,KCMR越大,电路性能越好, 增大 Re 是改善共模抑制比的基本措施
1、 双端输入单端输出:问题讨论
Ad
1 2
(Rc ∥ RL ) Rb rbe
2(Rb rbe )
Ac
Rb
(Rc ∥ RL ) rbe 2(1 )Re
K CMR
Rb
rbe 2(1 )Re
2(Rb rbe )
Ro Rc
五、具有恒流源的差分放大电路
为什么要采用电流源?
Re 越大,共模负反馈越强,单端输出时的Ac 越小,KCMR越大,差分放大电路的性能越好。
但为使静态电流不变,Re 越大,VEE越大,以 至于Re太大就不合理了。
Ri 2(Rb rbe ),Ro Rc
如果RL接在T2集电极,则 Ad为正 是双端输出时的一半
1、 双端输入单端输出:共模信号作用下的分析
在共模信号作用下,发射极电阻Re上的电流变化量为 2iE
对每个晶体管而言,相当于 iE 流经阻值为2Re的电阻
共模信号作用下的分析
与 输出电压相关的T1管一边的 对共模信号的等效电路如右图
讨论二
1、uI=10mV,则uId=? uIc=? 2、若Ad=-102、KCMR=103 用直流表测uO ,uO=?
uId=10mV ,uIc=5mV
=? uO= Ad uId+ Ac uIc+UCQ1
=?
=?
3、四种接法的比较:电路参数理想对称条件下
Ri均为2(Rb+rbe); 双端输入时无共模信号输入,单端输入时有共模输入。 输出方式:Q点、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均与之有关。
双端输出:Ad
(Rc
Rb
∥ RL 2
rbe
)
Ac 0
KCMR
Ro 2Rc
单端输出:Ad
(Rc ∥ RL )
四、差分放大电路的四种接法 五、具有恒流源的差分放大电路
四、差分放大电路的四种接法
1、 双端输入单端输出:Q点分析
由于输入回路没有变化,所以IEQ、IBQ、ICQ与 双端输出时一样。但是UCEQ1≠ UCEQ2。
输出回路不再对称,VC'C和Rc' 是使用戴维宁定理得到的
等效电源和等效内阻
VC' C
RL Rc RL
VCC
Rc' =(Rc∥RL )
U CQ1
RL Rc RL
VCC
ICQ (Rc∥RL )
UCQ2 VCC ICQ Rc
1、 双端输入单端输出:差模信号作用下的分析
差模信号作用下,负载仅取得T1管集电极电位的变化量, 所以Ad比原来小
Ad
1 2
(Rc ∥ RL ) Rb rbe
2、单端输入双端输出
对输入信号进行等效变换
共模输入电压 差模输入电压
电路特点
输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入:
uId uI
uIc
1 2
uI
输出电压包含两部分,差模输出电压和共模输出电压
1 uo Ad uI Ac 2 uI
静态工作点Q和动态参数分析, 与双端输入双端输出电路完全相同