差分放大电路收集深刻复习

IE (1 )IB (1 50)0.01 0.51mA
+UCC / 6V
RE / 5.1kΩ
-EE / -6V
VC UCC - RC IC 6 - 5.1 103 0.5 103 3.45V
VE 2REIE - EE 2 5.1103 0.51103 6 0.798V
uo uo1 uo2 159.2mV
例2 某差分放大电路如图所示，RP处于中间位置，三极管的
β=100，VBE=0.6V ，rbb' 100 ，其它参数如图所示。
（1）求两管的VC1和VC2。 （2）求差模电压增益、差模输入电阻、差模输出电阻。 （3）求共模电压增益、共模VC输C 入电阻、共模输出电阻。
RB
RC rbe (1 )RE
ui1
+
RB
β Ib rbe
+
50 5.1
5
U ic1
E
RC
U oc1
10 2.8 (1 50) 5.1
RE Ie
2.39mV
-
-
解：（4）单管差模信号通道为
B Ib
Ic C
RC / 5.1kΩ
RB / 10kΩ
+
+
uid1
uod1
–
–
+ RB
β Ib
解：
uoc1 uoc2 2.39mV uod1 79.6mV uod2 79.6mV
(5)uo1 uoc1 uod1 2.39 79.6 81.99mV
uo2 uoc2 uod2 2.39 79.6 77.21mV
(6)uoc uoc1 uoc2 0
uod uod1 uod2 79.6-79.6 159.2mV
vi1
Re
+
-VEE
射极耦合差分式放大电路
＋
vo
T1
RL
－
T2
(2) 输出模式 ① 双端输出 ② 单端输出
射极耦合差分式放大电路
vo1
(2) 输出模式
T1
RL
T2
① 双端输出 ② 单端输出
vo2
T1
RL
T2
射极耦合差分式放大电路
vi1
T1
T2
vid
ie1
ie2
2
Re
vi2
(3) 工作模式
① 差模
模输出 uod和双端总输出 uo。
直流通路和静态分析
VCC
Ⅱ
Rc1 IC
IB
T1 +
RB+ VBE
_
Ⅰ
VCE
_
VE IE
Re
路径I：
VEE
VBE
2
I
E
R VCC e
IB RB
IB
RB
EE Rc1U BEIC
IB 2(1T1+ )RE
路径II：
+ VBE
VCE
_
VCE (VCC V_ EVEE)
3 差放电路的几种接法
RC
uo
RC +UCC
RB C1
C2
R
B
ui1 B1
T1
T2
E
B2 ui2
IC3
输入端 接法
输出端 接法
双端 单端
双端 来自百度文库端
-UEE
注：只需要把原来公式中的电阻RE换为R0即可
解题步骤
分析差分放大电路的基本步骤： 1、画半边直流通路图（主要注意射极耦合以
及恒流源式） 2、求Q点参数（IBQ、ICQ、UCEQ）（两个
Ric
1 2
rbe
(1
)2Re
总结
•
从几种电路的接法来看：
•
（2） 只有输出方式对输出电阻有
影响，不论哪一种输入方式：
•
双端输出， R0 2RC
•
单端输出，。R0 RC
差放分析—差模增益
(1)双入双出差模增益
Avd
vod vid
vo1 vo2 vi1 vi2
2vo1 vo1 2vi1 vi1
RP
T2
ui2
已知：β=50，UBE = 0.7V， 输入电压 ui1 = 7mV，ui2 = 3 mV。
RE / 5.1kΩ
-EE / -6V
(1)计算放大电路的静态值IB、IC和各电极的电位VE、VC、VB； (2)把输入电压分解为共模分量uic1 、uic1和差模分量uid1、 uid1 ； (3)求单端共模输出 uoc1 和 uoc2 ；(4)求单端差模输出 uod1 和 uod2 ； (5)求单端总输出 uo1 和 uo2 ； (6)求双端共模输出 uoc 、双端差
•
（2）只有输出方式对共模放大倍
数有影响，不论哪一种输入方式：
•
双端输出，共模放大倍数就
近似等于零
•
单端输出，共模放大倍数近 Rc
似。
2Re
差放分析—参数
输入输出电阻
总结
•
从几种电路的接法来看：
•
（1） 不论四种组态中哪一种工作组
态方式：
•
其差模输入电阻都是一样的
Rid 2rbe
•
其共模输入电阻也都是一样的
＋
－
Ri2
恒流源式差放电路
1 电路结构
RC
uo
RC +UCC
RB C1
C2
R
B
ui1 B1
T1
T2
E
B2 ui2
IC3
-UEE
2 恒流源的作用
1） 恒流源相当于阻值很大的电阻。
2） 恒流源不影响差模放大倍数。 3） 恒流源影响共模放大倍数，使共模
放大倍数减小，从而增加共模抑制 比，理想的恒流源相当于阻值为无 穷的电阻，所以共模抑制比是无穷。
–
–
B Ib
Ic C
+ RB U ic1
β Ib
+
rbe
E
RC
U oc1
RE Ie
-
-
解：
Ac1
U oc1 U ic1
( RB
Ib Rc
rbe )Ib 2(1
)Ib RE
RC
RB rbe 2(1 )RE
rbe
200 (1
) 26
0.51
2.8k
B Ib
Ic C
uoc1
uoc2
差分放大电路专题复习
射极耦合差分式放大电路
基本结构
射极耦合差分式放大电路
VCC
Rc1
Rc2
vo1
＋
vo
vo2
－
T1
T2
vi1
Re
(1) 输入模式 ① 双端输入 ② 单端输入
vi2
+ +
-VEE
射极耦合差分式放大电路
VCC
(1) 输入模式
Rc1
Rc2
vo1
＋
vo
vo2
－
T1
T2
① 双端输入 ② 单端输入
T2
Rc2
Avc1
Avc 2
vo1 vic
Av1
vi2
Rc
vic
2Re
2Re
vic
rbe (1 )2Re
Rc 2Re
+ +
差放分析—输入电阻
差模输入电阻
Rid 2rbe
输入回路串联
+
vi1
T1
vid 2
vi2
T2
vid 2
+
+
+
vi1
T1
vid
2
vid 2
Rid
vi2
T2
差放分析—输入电阻
Av1
Rc rbe
差放分析—差模增益
＋
vo
T1
RL
－ (1)双入双出差模增益
T2
Avd
vod vid
Av'1
考虑负载（对地连接）
Rc //
RL 2
rbe
差放分析—差模增益
(2)双入单出差模增益
Avd1
vo1 vid
vo1 vi1 vi2
vo1 2vi1
1 2
Av1
1 2
Avd
差放分析—差模增益
2IE
IE (Rc1IE 2ReIo)
-VEE
(a)
(b)
解：（1）单管直流通路为 由 RB IB UBE 2RE IE EE
得IB
RB
EE UBE
2(1 )RE
6 0.7
RC / 5.1kΩ RB / 10kΩ
0.01mA
10 2(1 50)5.1
IC IB 50 0.01 0.5mA
vic
+ +
差放分析—参数
Avd
vod vid
Avc
voc vic
差模增益
共模增益
• 总结
•
•
从几种电路的接法来看：
•
（1） 只有输出方式对差模放大倍数
有影响，不论哪一种输入方式：
•
双端输出，差模放大倍数就等
于单管放大倍数
•
单端输出，差模放大倍数为双
端输出的一半。
总结
•
从几种电路的接法来看：
KVL方程）（主要注意RE中电流为2IE） 3、画半边交流通路图和半边微变等效电路
（求rbe）（主要分清“双单”入出模式以 及“差共模”工作模式） 4、求交流参数Au、Ri、Ro、Aus
例1：
RC / 5.1kΩ RB / 10kΩ
ui1
T1
+UCC / 6V
+ uo – uo1 uo2
RC / 5.1kΩ RB / 10kΩ
vid ② 共模
2
+ +
射极耦合差分式放大电路
vi1
T1
vid 2
(3) 工作状态
vi2
T2
① 差模
vid ② 共模
2
+ +
射极耦合差分式放大电路
vi1
T1
T2
vic
ie1
ie2
Re
vi2 (3) 工作状态 ① 差模
vic ② 共模
+ +
射极耦合差分式放大电路
vi1
T1
T2
vic
2Re
2Re
vi2 (3) 工作状态 ① 差模 ② 共模
29.8k
Rod RC 10k
例3：
静态分析
路径I： 0 (VEE ) VEE
I B Rb1 VBE IE
Rw 2
2IE Re
IB
Rb1
VEE VBE
(1 1)(Rw / 2 2Re )
IE IC IB
VCE VCC IC Rc1 VE
差放分析—例题
差模电压增益 Avd
7.09A
2
RC 10k 10k RC
ICQ1 ICQ2 IBQ1 100 7.09 0.71mA
RB
T1 RL 100k T2
RB
VCEQ2
VCC
VEE
ICQ (RC
2REE
RP 2
)
30 0.71 (10 20 0.1) 8.63V
1k
RP 200
1k
vi
REE
10k
VEE
(2)双入单出差模增益
Avd 2
vo 2 vid
vo 2 vi1 vi2
vo1 2vi1
1 2
Av1
1 2
Avd
差放分析—差模增益
(2)双入单出差模增益
Avd1
vo1 vid
1 2
Avd
Avd 2
vo 2 vid
1 2
Avd
差放分析—差模增益
VCC
(3)单端输入的情况
+
Rc1
Rc2
vo1
＋
vo
(3)单端输入的情况
Rc1 vi1
vo1
vo2
＋ vo －
两管各分得 vid电压
Rc2
2
vi2 大小相等方向相反
T1
vid
+
+ vid
_
2
T2
_
vid
+
2
差放分析—差模增益
(3)单端输入的情况
Rc1 vi1
vo1 vo vo2
＋
－
T1
T2
Rc2
所以类似于双入 情况处理！
vi2
vid
- vid
2
2
+ +
差放分析—共模增益
(1)双端输出的情况
Rc1 vi1
vo1 vo vo2
＋
－
T1
T2
Rc2 vi2
vic
2Re
2Re
vic
Avc
voc vic
vo1 vo2 vic
0 0
vic
+ +
共模增益越小，电路 性能越好。
差放分析—共模增益
(2)单端输出的情况
Rc1 vi1
vo1 vo vo2
＋
－
T1
+
U ic1
rbe
RC
U oc1
-
E
-
Ad1
U od1 U id1
Ib RC
( RB rbe )Ib
RC
RB rbe
uod1
- RC
RB rbe
uid1
50 5.1 4 10 2.8
79.6mV
uod2
- RC
RB rbe
uid2
50 5.1 10 2.8
(4)
79.6mV
+15V
RC 10k 10k RC
RB
1k
T1 RL 100k T2
RP 200
RB
1k
vi
REE
10k
VEE
-15V
解：从图可以看出，此电路为单端输入单端输出电路。
（1）
VCC
+15V
I BQ1
I BQ2
RB
VEE VBEQ
(1 )(2REE
RP 2
)
15 0.6
1 (1 100)(20 0.2 )
vo2
－
T1
T2
vi1
Re
-VEE
差放分析—差模增益
(3)单端输入的情况
Rc1
Rc2 电流：ie1 ie2 ie
vi1
vo1 vo2 ＋ vo －
vi2 如果： Re rbe2
T1
ie1
T2
ie2
则： ie2 ie
vid ie Re
即： ie1 ie2
两管输入电阻串联
+
差放分析—差模增益
VB RB IB 10103 0.01103 0.1V
解：（2）输入信号分解为
uic1
uic2
ui1
ui2 2
73 2
5mV
uid1 uid2 ui1 ui2 7 3 4mV
（3）单管共模信号通道为
RC / 5.1kΩ
RB / 10kΩ
+
+
uic1 RE / 5.1kΩ
uoc1
共模电压增益 Avc
Avd Av1 ?
Avc ?
差放分析—例题
差模电压增益 Avd
共模电压增益 Avc
Avd Av1
RC1
(Rb1
rbe1
共模输入电阻
Ric
1 2
rbe
(1
)2Re
输入回路并联
vi1
T1
vi2
T2
+
vic
2Re
2Re
vic
+
vi1 vic vic Ric
T1 T2
2Re
2Re
+
+
vi2
差放分析—输出电阻
双端输出电阻：输出回路串联，单管的两倍
A1
＋
vi1
－
Ri1
Ro
+
vo
_
A2
＋
＋
vo1
vo2
－
－
Ro1
Ro2
单端输出电阻：与单管相同
-15V
VCEQ1 VCQ1 VEE 2ICQ REE ICQ
VCQ1
VCC
(ICQ1
VCQ1 RL
)RC
VCQ1
VCC RC
1
ICQ1 1
15 0.71 10 1 1
7.18V
RP
RC RL 10 100
2
7.18 15 2 0.71 10 0.71 0.1 7.91V
（2）
rbe
r bb'(1
)
26(mV ) I EQ (mA)
100 101
26 0.71
3.8k
Avd
2[ RB
RL '
rbe (1
)
RP 2
]
100 (10 // 100) 2[1 3.8 101 0.1]
30.5
Rid
2[ RB
rbe
(1
)
RP 2
]
2[1
3.8 101 0.1]