清华模电 差动放大电路
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模电课件--清华大学--华成英--4-集成运算放大电路
I R = (VCC U BE ) R
U BE1 = U BE0,I B1 = I B0 I C1 = I C0 = I C
I R = I C 0 + I B0 + I B1 = I C +
IC =
电路中有负反 馈吗? 馈吗?
2I C
β β +2
β
IR
若β >> 2 ,则I C ≈ I R
华成英 hchya@
以复合管为放大管, 以复合管为放大管, 用UBE倍增电路消 除交越失真的准 恒流源作负载的共 除交越失真的准 射放大电路 互补输出级
华成英 hchya@
输入级的分析
共集-共基形式 共集 共基形式 T1和T2从基极输入,射极输出 从基极输入, T3和T4从射极输入,集电极输出 从射极输入, T3,T4为横向 为横向PNP型管,输 型管, 型管 入端耐压高.共集形式, 入端耐压高.共集形式,输入 电阻大, 电阻大,允许的共模输入电压 幅值大.共基形式频带宽. 幅值大.共基形式频带宽. Q点的稳定: 点的稳定: 点的稳定 T(℃)↑→IC1↑ IC2↑ →IC8↑ ( IC9与IC8为镜像关系 C9↑,因 为镜像关系→I , IC10不变 IB3↓ IB4↓ → IC3 ↓ 不变→ IC4↓→ IC1↓ IC2↓
第四章 集成运算放大电路
华成英 hchya@
第四章 集成运算放大电路
§4.1 概述 §4.2 集成运放中的电流源 §4.3 集成运放的电路分析及其性能指标
华成英 hchya@
§4.1 概述
一,集成运放的特点 二,集成运放电路的组成 三,集成运放的电压传输特性
华成英 hchya@
§4.2 集成运放中的电流源
U BE1 = U BE0,I B1 = I B0 I C1 = I C0 = I C
I R = I C 0 + I B0 + I B1 = I C +
IC =
电路中有负反 馈吗? 馈吗?
2I C
β β +2
β
IR
若β >> 2 ,则I C ≈ I R
华成英 hchya@
以复合管为放大管, 以复合管为放大管, 用UBE倍增电路消 除交越失真的准 恒流源作负载的共 除交越失真的准 射放大电路 互补输出级
华成英 hchya@
输入级的分析
共集-共基形式 共集 共基形式 T1和T2从基极输入,射极输出 从基极输入, T3和T4从射极输入,集电极输出 从射极输入, T3,T4为横向 为横向PNP型管,输 型管, 型管 入端耐压高.共集形式, 入端耐压高.共集形式,输入 电阻大, 电阻大,允许的共模输入电压 幅值大.共基形式频带宽. 幅值大.共基形式频带宽. Q点的稳定: 点的稳定: 点的稳定 T(℃)↑→IC1↑ IC2↑ →IC8↑ ( IC9与IC8为镜像关系 C9↑,因 为镜像关系→I , IC10不变 IB3↓ IB4↓ → IC3 ↓ 不变→ IC4↓→ IC1↓ IC2↓
第四章 集成运算放大电路
华成英 hchya@
第四章 集成运算放大电路
§4.1 概述 §4.2 集成运放中的电流源 §4.3 集成运放的电路分析及其性能指标
华成英 hchya@
§4.1 概述
一,集成运放的特点 二,集成运放电路的组成 三,集成运放的电压传输特性
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§4.2 集成运放中的电流源
清华 杨素行 第三版 模电 第4章
在正弦输入信号下，输出波形不超过规定的非线性失真指标时， 在正弦输入信号下，输出波形不超过规定的非线性失真指标时， 放大电路最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积。 放大电路最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积。 电压和最大输出电流有效值的乘积
共射接法下 Pom=
Ucem 2
Icm 1U I · = cem cm 2 2
iC1
NPN C1 + VCC VT2 2 PNP
+VCC
O iC1
t
uo
O iC
2
t
iL
RL
O iL O
t
iC2
t
OTL甲乙类互补对称电路的波形图 OTL甲乙类互补对称电路的波形图
仿真
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首页
3. OCL甲乙类互补对称电路 OCL甲乙类互补对称电路
iC1
VT1 NPN uo VT2 PNP +VCC
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首页
二、放大电路中三极管的工作状态
1.功放电路中，三极管工作在大信号状态， 1.功放电路中，三极管工作在大信号状态， 功放电路中 使得管子的特性曲线的非线性问题充分暴露出来。 非线性问题充分暴露出来 使得管子的特性曲线的非线性问题充分暴露出来。 2.电源提供的功率除了消耗在负载上外，其余部分基 2.电源提供的功率除了消耗在负载上外， 电源提供的功率除了消耗在负载上外 本消耗在放大管上，应使管消耗功率尽可能小。 本消耗在放大管上，应使管消耗功率尽可能小。为此 通常使管在静态时工作在临界导通 甚至截止状态， 静态时工作在临界导通， 通常使管在静态时工作在临界导通，甚至截止状态， 使其直流功耗趋于零。从这一点看， 使其直流功耗趋于零。从这一点看，前述各电路均不 适合做功放。 适合做功放。 3.当功率放大电路工作时，应防止三极管的工作点超 3.当功率放大电路工作时， 当功率放大电路工作时 出安全工作区的范围。选用放大三极管时， 出安全工作区的范围。选用放大三极管时，极限参数 应留有一定的余地。并根据手册安装合适的散热器。 应留有一定的余地。并根据手册安装合适的散热器。
共射接法下 Pom=
Ucem 2
Icm 1U I · = cem cm 2 2
iC1
NPN C1 + VCC VT2 2 PNP
+VCC
O iC1
t
uo
O iC
2
t
iL
RL
O iL O
t
iC2
t
OTL甲乙类互补对称电路的波形图 OTL甲乙类互补对称电路的波形图
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3. OCL甲乙类互补对称电路 OCL甲乙类互补对称电路
iC1
VT1 NPN uo VT2 PNP +VCC
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二、放大电路中三极管的工作状态
1.功放电路中，三极管工作在大信号状态， 1.功放电路中，三极管工作在大信号状态， 功放电路中 使得管子的特性曲线的非线性问题充分暴露出来。 非线性问题充分暴露出来 使得管子的特性曲线的非线性问题充分暴露出来。 2.电源提供的功率除了消耗在负载上外，其余部分基 2.电源提供的功率除了消耗在负载上外， 电源提供的功率除了消耗在负载上外 本消耗在放大管上，应使管消耗功率尽可能小。 本消耗在放大管上，应使管消耗功率尽可能小。为此 通常使管在静态时工作在临界导通 甚至截止状态， 静态时工作在临界导通， 通常使管在静态时工作在临界导通，甚至截止状态， 使其直流功耗趋于零。从这一点看， 使其直流功耗趋于零。从这一点看，前述各电路均不 适合做功放。 适合做功放。 3.当功率放大电路工作时，应防止三极管的工作点超 3.当功率放大电路工作时， 当功率放大电路工作时 出安全工作区的范围。选用放大三极管时， 出安全工作区的范围。选用放大三极管时，极限参数 应留有一定的余地。并根据手册安装合适的散热器。 应留有一定的余地。并根据手册安装合适的散热器。
清华模电课件第11讲多级放大电路-文档资料
f H时,
f 2 20lg 1 ( ) 0 fH
f 2 f 2 0 l g1 ( L) 2 0 l g f fL
斜率为-20dB/十倍频程
折线近似带来的误差不超过 3dB,发生在 fH处。
高频段相频波特图
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
f 1 8 0 a rc ta n fH
C ' , C '
A uSL
AuSM fL Us 1 j f
Uo
C
1
起主要作用
AuSL
|A uSM | fL 2 1 ( ) f
幅频特性
1 fL 2 (R C S r i) 1
fL 0 1 8 0 a rc ta n f
相频特性
r i R b r be
fL 2 ) 0 f
注意折线化曲线的误差
f
f L时,
f 2 f f 2 0 l g1( L ) 02 0 l gL 2 0 l g f f f L
斜率为+20dB/十倍频程
折线近似带来的误差不超过 3dB,发生在 fL处。
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
4、相频特性波特图（低频段）
lg f
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
(3)高频段
C1 , C2 , Ce
短路 起作用
C ' , C '
Au S H
Au S M 1 j f fH
幅频特性
C
'
起主要作用
AuSH
|A uSM | f 2 1 ( ) fH
1 fH ' 2 RC
R ( RRr ') r ' S b b b b e
f 2 20lg 1 ( ) 0 fH
f 2 f 2 0 l g1 ( L) 2 0 l g f fL
斜率为-20dB/十倍频程
折线近似带来的误差不超过 3dB,发生在 fH处。
高频段相频波特图
模拟电子技术
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f 1 8 0 a rc ta n fH
C ' , C '
A uSL
AuSM fL Us 1 j f
Uo
C
1
起主要作用
AuSL
|A uSM | fL 2 1 ( ) f
幅频特性
1 fL 2 (R C S r i) 1
fL 0 1 8 0 a rc ta n f
相频特性
r i R b r be
fL 2 ) 0 f
注意折线化曲线的误差
f
f L时,
f 2 f f 2 0 l g1( L ) 02 0 l gL 2 0 l g f f f L
斜率为+20dB/十倍频程
折线近似带来的误差不超过 3dB,发生在 fL处。
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4、相频特性波特图（低频段）
lg f
模拟电子技术
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(3)高频段
C1 , C2 , Ce
短路 起作用
C ' , C '
Au S H
Au S M 1 j f fH
幅频特性
C
'
起主要作用
AuSH
|A uSM | f 2 1 ( ) fH
1 fH ' 2 RC
R ( RRr ') r ' S b b b b e
差动放大电路
差动放大电路有两个输入端：若信号从两个输入端加入，称为双端输入；若信 号仅从一个输入端加入，则称为单端输入。
差动放大电路有两个输出端：集电极C1 和 C2。若信号从C1 和 C2 同时输出， 则称为双端输出；若信号仅从集电极 C1 或C2 对地输出，则称为单端输出。
按照信号的输入输出方式，差动放大电路有四种接法。 除了前面介绍的双端输入/双端输出方式外，差动放大电路还有另外三种接 线方式，即双端输入/单端输出、单端输入/双端输出和单端输入/单端输出。 在四种不同的输入输出方式中，双端输入/双端输出方式为浮地形式的输入 输出方式。在要求对地输入的场合，就只能采用单端对地的输入方式；而要求 对地输出时，则只能采用单端对地输出的方式。 单端输出电路的差模电压放大倍数为双端输出电路的一半，即
1）对称性：理想情况下，电路左右两 部分完全对称，RB1 RB2 RB ，RC1 RC2 RC， 而且 管子与 管子的特性完全相
同，1 2 ，rbe1 rbe2 rbe。 2）长尾特点：由于电路采用双电源供
电， RE上所需的电压由负电源 VEE 提供， 就像拖着一个长长的尾巴，因此把这种电 路称为“长尾式差动放大电路”。
uoc是在 uic作用下的输出电压。根据定义有
Ac
uoc uic
差动放大电路加共模信号
由于差动放大电路是对称的，在共模信号作用下，两管集电极电位的变化 相同，即 uc1 uc2 ，因此，双端共模输出电压为
uoc uc1 uc2 0
即 Ac 0 。但是，由于实际上两半电路不可能做到完全对称，所以电路仍可能 有微弱的共模输出信号。一般情况下，| Ac|<<1。
直接耦合放大电路的零点漂移
引起零点漂移的原因很多，如温度变化、直流电源波动、元器件老化等。 其中，温度变化影响最大，故零点漂移常被称为温度漂移，简称温漂。温度变 化引起各级工作点变化，尽管这种变化是缓慢的，但由于是直接耦合，因此漂 移会被逐级放大，尤其是第一级，其漂移影响最大。在输出级，漂移信号（虚 假信号）与有用信号相混合，使有效信号的辨识更加困难。
清华模电课件第7讲差动放大电路.ppt
二、双人双出长尾式差放
1、差模信号与差模输入
差模信号是指大小相等，极性相反的两个信号。将差 模信号加入到两个输入端的方式称差模输入。必须明确， 差模信号是有用信号，是放大的对象。
U Id U Id 1 2 U U Id 2 Id 2
差模输入电压用U
Id
表示
U U U I d I d 1 I d 2
(2)电路参数也要对称， 即 R R R C 1 C 2 C
R R R S 1 S 2 S 。
2、分类
长尾式差放 恒流源式差放 双入双出 双入单出 单入双出 单入单出
3、接法
4、输入信号类型 ①差模信号（有用）Ud 大小相等，极性相反 ②共模信号（无用）Uc 大小相等，极性相同 5、功能 放大差模信号的同时，抑制共模信号
1、典型差动放大电路形式
差动放大电路 (简称差放)是模拟 集成电路中常用的 基本单元电路。具 有优良的差模性能 及抑制零点漂移的 作用。
理想差放的条件：
(1)要求 即 因此
V 1 、V
r r r ，1 2 b e 1 b e 2 b e
2
两管的特性完全对称，
V 1 、V 2 称差动对管。
所以，RL开路。
, I , I , I , U , U Q点严格的说是6个量 I BQ 1 BQ 2 CQ 1 CQ 2 CQ 1 CQ 2
从长尾入手
令
U U 0 B Q 1 B Q 2
U U 0 . 7 V E B E Q
U 0 . 7 ( V ) V E E B E Q E E I E Q R R e e 1 ICQ I IEQ 1 C Q 1 2 ICQ1 IBQ1 IBQ1
U U U 0 o C o C 1 o C 2
山东大学-清华大学-模拟电子技术基础-模电(第四版)习题库及解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零，则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D=0.7V。
清华模电课件第11讲 多级放大电路
纵轴：20lg|Àu| 单位dB 纵轴：Φ （线性） 单位度
3、幅频特性波特图（低频段）
LA 20lg AuSL
20 lg 2 3 dB
fL 2 2 0lg A ) u S M 20lg 1 ( f
f
fL时 ,
20lg 1 (
fL 2 ) 0 f
注意折线化曲线的误差
f
fL时 ,
(二)多级放大电路的上限频率和下限频率 1.上限频率fH
可以证明，多级放大电路的上限频率和组成它的各 级上限频率之间的关系，由下面近似公式确定
1 1 1 1 1 .1 2 2 2 fH fH fH fH 1 2 n
其中，1.1为修正系数。一般级数越多，误差越小。 2.下限频率fL 计算多级放大电路的下限频率的近似公式为
高频段幅频波特图
LA 20lg AuSH
f 2 2 0lg A ) u S M 20 lg 1 ( fH
f
f
fH 时 ,
fH 时 ,
f 2 20lg 1 ( ) 0 fH
f 2 f 2 0 l g1 ( L) 2 0 l g f fL
斜率为-20dB/十倍频程
折线近似带来的误差不超过 3dB,发生在 fH处。
五折线——相频特性
2. 归一化画法
AuS 1 AuSM (1 j f L )(1 f ) f fH
波特图的一般画法
波特图的归一化画法
2. 归一化画法
注意原点的值
电压放大倍数表达式采用归一 化方法表示，即求下面的比值
AuS 1 AuSM (1 j f L )(1 f ) f fH
td
2. 线性失真的分类
模电实验5差动放大电路
实验报告实验名称：差动放大电路课程名称：电子技术实验（模拟）一、实验目的1.进一步掌握小信号传递函数分析放大求解放大电路动态指标；2.进一步学习掌握DC扫描分析方法分析放大电路的电压传输特性；3.加深对差动放大器性能及特点的了解；4.学会自主设计满足一定性能指标的差动放大电路。
二、实验步骤1.电路原理图图5-1 差动放大电路2.计算图5-1所示电路静态指标和动态指标图5-2 BJT VT1、VT2、VT3参数（1）静态分析对于VT3管，I B2Q>>I R6∴U R6=U EE*[R6/(R6+R7)]=15*3/(3+6.8)=4.59VI C3Q=I E3Q=(U R6-U BEQ)/R3=(4.59-0.7)/1.2k=3.24mA由图5-1可知，没有动态信号作用到VT3的基极或发射极，所以I C3是恒流，发射极所接电路可以看做一个恒流源。
Ui=0时，I E1Q=I E2Q=I C3Q *1/2=3.24m*0.5=1.62mAI E1Q=(1+β)*I B1QI B1Q=1.62m/101=0.016mAU CEQ=V CC-I B1Q*β*R C1+I B1Q*R B1+U BEQ=15-1.6m*5.1k+0.016m*500+0.7=7.55V(2)动态分析r be=1.87kΩA d=-β*R C1/[R B1+r be+（1+β）*R E1]=-100*5100/(500+ 1.87k+101*100)≈40.9双端输出A C≈0 K CMR=∞Ri≈∞；Ro=2*Rc=10.2kΩ3.Transient Analysis电压增益分析图5-3（1）u o1、u o2、u i暂态分析图5-3（2）修改u i纵坐标单位长度后u o1、u o2、u i暂态分析可以看出u o1和u i反相位、u o2和u i同相位。
启用游标，y1=-4.5908mV y2=15.2491mV。
清华模电讲义第十一章
U OQ
差模输出 共模输出
3. 四种接法的比较：电路参数理想对称条件下
输入方式： Ri均为2(Rb+rbe)；双端输入时无共模信号输入， 单端输入时有共模信号输入。
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
单端输出：Ad
(Rc ∥ RL )
1) RW取值应大些？还是小 些？
2) RW对动态参数的影响？ 3) 若RW滑动端在中点，写 出Ad、Ri的表达式。
Ad
Rb
rbe
Rc
(1
)
RW 2
Ri 2(Rb rbe ) (1 )RW
2. 场效应管差分放大电路
Ad gm Rd Ri Ro 2Rd
讨论一
若uI1=10mV，uI2=5mV，则uId=？ uIc=？ uId=5mV ，uIc=7.5mV
对于每一边 电路，Re=?
Re的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号 如 T(℃)↑→IC1↑ IC2 ↑→UE↑→ IB1 ↓IB2 ↓→ IC1 ↓ IC2 ↓ 抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。
3. 放大差模信号
差模信号：数值相等，极性相反 的输入信号，即
uI1 uI2 uId / 2
根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种
接法：双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输 入双端输出、单端输入单端输出。
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。
模拟电子电路模电课件清华大学华成英4集成运算放大电路
注意集成运算放大器的散热问题，采取适当的散热措施，避免过热导致性能下降或损坏。
在电路设计时考虑噪声干扰的影响，采取措施减小噪声干扰，如使用屏蔽、远离噪声源等。
在使用过程中注意避免突然的电压或电流冲击，以免造成集成运算放大器的损坏。
谢谢
THANKS
详细描述
共模抑制比是集成运算放大器性能的重要指标之一，它影响着电路的稳定性和性能。
总结词
在实际应用中，电路中的干扰和噪声通常是共模的，因此共模抑制比的大小直接影响到电路的性能和稳定性。在选择集成运算放大器时，需要根据实际需求来选择具有较大共模抑制比的型号。
详细描述
集成运算放大器的使用注意事项
了解集成运算放大器的规格书，确保其满足电路的性能要求。
良好的线性度
集成运放的内部电路设计使得它在放大信号时产生的噪声较低。
低噪声
集成运放的输入阻抗一般都在兆欧姆级别，使得它对信号源的影响较小。
高输入阻抗
按功能
可以分为通用型和专用型两类。通用型集成运放适用于多种场合，而专用型集成运放则是针对特定应用设计的，如仪表放大器、音频放大器等。
按性能指标
可以分为低噪声、高精度、高速型等不同类型。低噪声型集成运放主要用于信号放大，高精度型用于高精度的测量和运算，高速型则用于高速信号处理和传输。
电压-频率转换
电压-电流转换
集成运算放大器的性能指标
详细描述
开环电压增益的数值越大，意味着对微弱信号的放大能力越强，因此开环电压增益是衡量集成运算放大器性能的重要参数之一。
总结词
开环电压增益是衡量集成运算放大器放大能力的重要指标。
详细描述
开环电压增益是指在无反馈情况下，输入信号经过集成运算放大器放大后的输出电压与输入电压的比值。这个比值越大，说明放大器的放大能力越强。
模电实验课件 差动放大电路(共11张PPT)
双端输出 放大倍数
VodVo1Vo2
Avd
Vod V sd
单端输出
放大倍数
Vo d 2Vo2Vo2 0
Avd 2
Vod 2 Vsd
差模双端输入
差模单端输入
差模单端输入计算公式 参照双端输入
差模单端输入
实验内容二
测量共模增益
如图,将电路接为共模输入方式 输入Vsc=1v 测填表2.27
共模输入
Re为两管共用的发 射极电阻，它对差 模信号无负反馈作 用，但对共模信号 有较强的负反馈作 用，可以有效的抑 制零漂，稳定静点。
调零电位器Rw用来调节
T1和T2的静点，使输入 电压Ui=0时，双端输出
电压Uo=0。
将两组都调为12V输出。将1组端(-)连2组 (+)，此为地端；1组(+)为+12V；2组(-)
双端输出 放大倍数
VocVo1Vo2
Avc
Voc V sc
单端输出 放大倍数
Vo2cVo2Vo2 0
Avc2
Voc 2 Vsc
共模输入
返回
实验内容三
观察大信号传输特性
将电路接为单端输入形式 在A点接入较大幅度正弦信号(信号源地接B点),频率
为1000Hz. 使示波器处于X-Y工作方式,并将输入信号作为X轴,
电路图分析 为－12V。第三组用来提供输入信号 实验当中使用了+12V和-12V的 双电源。直流源能提供三组独立直 流电压输出，具体连接如下。
调节信号幅度,观察传输特性曲线的变化 特点是共模抑制能力很强，但输出不是对地输出 差动放大是将输入信号差分为不同的两部分（差模信号），在电路当中利用成倍的器件，在放大差模信号的同时获得对共模信号的强烈的抑 制，从而有效地抑制干扰 如图,将电路接为共模输入方式 去掉输入端与地的短接线 去掉输入端与地的短接线 双端输出即将|Vo1-Vo2|作为电路输出。 调节直流电源,使Usd=0. 输出形式也有两种：双端输出和单端输出。 设在输入为0时，Vo1对地的电压为Vc1，则单端输出电压应为|Vo1-Vc1| 在放大电路当中，噪声和干扰一般都相同地作用在每个电路上（共模信号）。 差模单端输入计算公式参照双端输入 如图,将电路接为共模输入方式
模拟电子技术3.2 差动放大电路
ui2
1 2
uid
uic
差动放大电路是区别对待差模输入和共模输入
当差模输入信号和共模输入信号都存在的情况下，根据叠加 原理可以得出任意输入信号下总的输出电压：
uo Aud uid Auc uic
共模抑制比:综合考察差动放大电路放大差模信号和抑制
共模信号的能力。
KCMR
Aud Auc
KCMR (dB) 20lg
RB1
++ – – T1 uC1 uC2 T2
RB2
+
ui2
–
RE
VEE 长尾式差动放大电路
二、工作原理
1、放大差模信号
差模信号：一对大小（幅值）相等、极性相反的信号（ui1=- ui2 ）
差模信号uid：两边所加信号的差
uid=ui1- ui2=2ui1=-2ui2
uod
+VCC
RC
RC
+ uod –
差模电压放大倍数
Aud
uod uid
=
ic (RL //RC ib (2rbe )
)
1 2
βRL rbe
1 2
Aud1
2、单端输入单端输出 3、双端输入单端输出
动态性能分析---共模输入信号
ue =2 ie1RE= ie1（2RE） 故对每半边电路而言，RE等效为2RE
+VCCB
RB RB
RB RB
计算同双端输入双端输出。
2、单端输入单端输出 3、双端输入单端输出
动态性能分析---差模输入信号
ui1 RB +
rbe uid
– Rid rbe ui2 RB
uo1
差动放大电路 课件
Ucd1 2U id1
Ucd2 2U id1
C1为反向输出端,C2为同向输出端
1 RL
2 R b rbe
rid=2(Rb+rbe) rod ≈ Rc
3.对共模信号的抑制作用分析
工作原理
Uic1=Uic2=Uic
Ibc1=Ibc2 Iec1=Iec2
流过Ree上的电流： Iec=Iec1+Iec2=2 Iec1
零漂： 输入短路时，输出仍有缓慢变化的电压产生
主要原因： 温度变化引起，也称温漂。
电源电压波动 也是原因之一
温漂指标： 温度每升高1度时，输出漂移电压按电压增 益折算到输入端的等效输入漂移电压值。
例如
漂移 10 mV+100 uV
假设 AV1 = 100,
AV2 = 100, AV3 = 1 。
若第一级漂了100 uV，
环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉 翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？
阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于《岳阳楼记》的千古名篇——《醉翁亭记》。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新
课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(1007—1072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、
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因此 、V1 称V差2 动对管。
(2)电路参数也要对称， 即 RC1 RC2 RC RS1 。RS 2 RS
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2、分类 3、接法
长尾式差放
恒流源式差放
双入双出 双入单出 单入双出 单入单出
4、输入信号类型 ①差模信号（有用）Ud
大小相等，极性相反
②共模信号（无用）Uc
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Q点严格的说是6个量 I BQ1, I BQ2 , ICQ1, ICQ2 ,UCQ1,UCQ2
从长尾入手
令 UBQ1 UBQ2 0 UE -UBEQ -0.7V
IEQ
-0.7-(-VEE ) VEE
ICQ1
Re ICQ1
1 2
IEQ
U BEQ Re
I BQ1
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(5)共模交流通路
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从输出端看，UC1=UC2，RL 中无电流流过，相当于开载 情况，因此不画出；直流电 源±VCC作共模交流对地短 路处理；保留其他元件 。
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(6)共模电压放大倍数 AC 与共模抑制比 KCMR
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显然 AC 0
定义
KCMR
Ad AC
差模输入电压用UI表d 示
UId UId1 UId 2
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2、共模信号与共模输入
共模信号是指大小相等，极性相同的两个信号。将共 模信号加入到两个输入端的方式称共模输入。必须明确， 共模信号是无用信号，是抑制的对象。
由于环境温度 变化引起静态工作 点的漂移(简称温 漂或零点漂移)折 合到输入端相当于 在输入端加上了共 模信号。下面就将 温漂视为共模信号 来讨论。
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第六节 差动放大电路
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一、零点漂移现象及其产生的原因
(1)什么是零点漂移现象：ΔuI＝0，ΔuO≠0的现象。
(2)产生原因：温度变化，直流电源波动，元器件老化。 其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因，故也称零漂 为温漂。
(3)克服温漂的方法：引入直流负反馈，温度补偿。 典型电路：差分放大电路
UoC UoC1 UoC2 0
共模电压放大倍数
AC
UOC U IC
0
(理想值)
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4、静态工作点
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静态时，UId ，0两个输 入端相当于接地。
基极电流 I很BQ 小，则 可认为两三极管基极 电位
U B1Q UB2Q 0
直流通路，U CQ1 U CQ1 所以，RL开路。
rid 2rid1 2(RS rbe )
输出电流流经两管的输出回路。 由对称性知
rod 2RC
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(5)共模交流通路
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共模信号也是交流信号。当 共模输入时，将电路参数作 共模等效处理就得到共模交 流通路。共模信号电流 ΔIC1=ΔIC2均通过Re，因此， 将Re折合到单管上相当于 2Re。
差理模。Re信公号共无发影射响极，E处作相短当路于处
差模地电位。
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(1)差模交流通路
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直流电源 (V的EE ) 交流内阻很小， 可忽略不计，对地作交流短 路处理。
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(1)差模交流通路
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从输出端看，两管的差模 电流在 中R点L 处互相抵消， 因此， 中点R处L 相当于交流 地电位。也就是说， 折R合L 到单管上需要减半。其他参 数保留不变。
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(2)差模电压放大倍数 Ad
设单管的放大倍数为 A、1 A2 由电路的对称性知 A1 A2 ，
UC1
A1U Id1
1 2Biblioteka A1U IdUC2
A2U Id 2
1 2
A2U Id
所以 Uod UC1 UC2 A1UId
则
Ad
Uod U Id
A1
可见，对放大有贡献的只有一只管子，而另一只管子则用 来作温度补偿的。因此，求 时A只d 需画出单臂(一个共射电路)
的交流通路或微变等效电路即可。
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单臂差模交流 等效电路
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U od1
I b1
RC
/
/
RL 2
U Id1 Ib1 (RS rbe )
Ad
A1
Uod1 U Id1
Rc
//
RL 2
RS rbe
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(3)差模输入电阻
(4)差模输出电阻
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差模输入电流流经两管的输入回路。 由对称性可知
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3、差放抑制共模信号的原理
(1) 的Re 共模抑制原理
在工作点稳定电 路中已讨论过 R的e 作用。此处所不同
的是 稳R定e 静态工作
点的作用对差动对 管同时存在。
其稳定过程用箭头表示法描述：
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(2)双端输出方式的共 模抑制原理
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当共模输入时，由于电路的理想对称性及双端输出方式， 使两个输出端的共模输出电压 与 Uo大C1 小U相oC2等，极性相同。 其共模输出电压用 表示 UoC
值越大，说明差放对共模信号的抑制能力越强。 对于理想对称、双端输出的差放有
KCMR
(理想值)
大小相等，极性相同
5、功能
放大差模信号的同时，抑制共模信号
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二、双人双出长尾式差放
1、差模信号与差模输入
差模信号是指大小相等，极性相反的两个信号。将差模 信号加入到两个输入端的方式称差模输入。必须明确，差 模信号是有用信号，是放大的对象。
U Id1
U Id 2
U Id 2
U Id 2
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一、差动放大电路的构成及基本概念
1、典型差动放大电路形式
差动放大电路(简 称差放)是模拟集成 电路中常用的基本 单元电路。具有优 良的差模性能及抑 制零点漂移的作用。
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理想差放的条件：
(1)要求 V、1 两V2管的特性完全对称，
即
rbe1 ，rbe2 rbe 1 2
I BQ1
I CQ1
UCQ1 UCQ2 VCC ICQ1 RC
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5、动态分析
差模信号与共模信号是共存的，同时被放大。 为了分析问题 方便起见，常把它们分开来考虑。
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(1)差模交流通路
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当差模输入时，由于两管
的射差极模处电相流互抵消ie1，， 所在ie以2公共对发