3差动放大器及运放

3.电路的动态分析
(1)加入差模信号
+VCC Rc
Rc
+
ui1=-ui2 =uid/2，
uic=0。 若ui1 ,ui2 ib1 ,ib2 ie1 ,ie2
u i1 － u i1
－
+ uo
+ uo
-+
uo 2 +
uo 2 -
Rc
Rc
Rb +
2
T1
Rb T1
uo 1 -+
RL
IC

U
O
= U
C1
U
C2
0
2.抑制零漂的原理:
当ui1 = ui2 = 0 时， UC1 = UC2 Uo= UC1 - UC2 = 0
u i1 + － Rb T1 Rc + u
+VCC Rc
_
o
Rb T2 + u i2
当温度变化时：
_
Re V EE
－
设T ic1 ,ic2 uc1 , uc2 uo= uc1 - uc2 = 0
电路对称│uo1│=│uo2│
+ u i1 － u id
2
Rc
+
+ uo uo 1 E
uo 2 +
Rc
Rb
T1
T2
Rb + u i2 －
uo= uo1 – uo2=2 uo1
差模电压放大倍数
Au d uO u i1 u i 2
2 u O1 2 u i1
-
u id
-Vee
3. 减小零漂的措施 采用差动放大电路
第一级是关键
漂移 1V
用非线性元件进行温度补偿
5.1 差动放大电路
一.结构: 对称性结构 即：1=2= UBE1=UBE2= UBE
+VCC Rc Rb T1 + u i1 － Re V EE + u Rc
_
o
rbe1= rbe2= rbe
RC1=RC2= RC
ui2 = 8 mV － 2 mV
例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成: ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV － 2 mV
共模信号 差模信号
放大器只 放大两个 输入信号 的差值信 号—差动 放大电路。
(Common Mode Rejection Ratio) 全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模 信号的能力。
共模抑制比
K CMR Ad AC
4、 共模抑制比
差模放大倍数
K CMR (dB) 20lg Ad AC (分贝 )
共模放大倍数
KCMR越大，说明差放分辨 差模信号的能力越强，而抑制 共模信号的能力越强。
三.差动放大电路的基本工作原理
1. 静态工作点的计算：
u i1 = u i2 0
+VCC Rc Rb T1 + u i1 － + u Rc
Ui
-Vee
零漂的衡量方法： 将输出漂移电压按电压增益折算到输 入端计算。
例如
假设
A u1 = 100, A u2 = 100 A u = 10000
T1 Rb1 Rc1 T2 Uo Rc2 Re1 +Vcc Re2
若输出有1 V的漂移 电压 。
Ui
则等效输入有100 uV 的漂移电压 等效 100 uV
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 变化的电压产生。
uo
产生零漂的原因：
由温度变化引起的 。当温度 变化使第一级放大器的静态 工作点发生微小变化时，这 种变化量会被后面的电路逐 级放大，最终在输出端产生 较大的电压漂移 。因而零点 漂移也叫温漂。
0
t
+Vcc Re2 Rb1 Rc1 T2 T1 Uo Rc2 Re1
T2
Rb + + u i2
u i－ 2 －
uo 1 - E E
T2 Rb
-
+ u id u id
2
IRe
u id
2
_
Re V
EE
-
u i2 d
IRe不变 UE不变
所以，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
设ui1 ,ui2 uo1 ,uo2 。
Rb T2 + u i2 －
Rb1=Rb2= Rb
_
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——从两输入端同时加信号。
单端输入——仅从一个输入端对地加信号。
2. 差动放大电路可
+VCC Rc uo 1 +
以有两个输出端。
双端输出——从C1 和C2输出。 单端输出——从C1 或C2 对地输出。
2018/7/8
+ uo
uo 2 +
Rc
Rb + u i1 －
T1
T2
Rb + u i2
_
Re V
EE
－
3. 差模信号与共模信号
差模信号： u id = u i1 u i2
+VCC Rc Rc + u T1 + u i1 － Re V EE
共模信号： u ic =
1 2
( u i1 u i2 )
忽略Ib，有：Ub1=Ub2=0V
I Re 0 . 7 V ( V EE ) Re
_
o
Rb T2 + u i2
I C1 = I C2 I C
1 2
I Re
_
Re V EE
－
U
CE1
= U
CE2
V CC I C R C ( 0 . 7 )
I B1 I B1
u i1 u i 2 2
u id 2
输入信号可分解成： u i 1 u i c 总输出电压：
u i2 u i c
u id 2
u o = u od u oc A ud u id A uc u ic
例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV
可分解成: ui1 = 8 mV + 2 mV
差模电压增益： A ud = 共模电压增益：
A uc =
u od u id
Rb
_
o
Rb T2 + u i2 －
u oc u ic
_
对于任意信号输入 ui1、ui2 结论：任意输入的信号: ui1 , ui2 ，都可分解成差模分 量和共模分量。
差模分量:
u id u i 1 u i 2
共模分量: u ic
第三章 差动放大器及集成运算放大器
集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成 的多级放大器。 集成电路的工艺特点：
（1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实现 需要对称结构的电路。 （2）集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦 以下。 （3）不易制造大电阻。需要大电阻时，往往使用有源负载。 （ 4 ）只能制作几十 大电容，只有外接。 （5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。