差分放大电路差分放大电路的工作原理差分放大电路的Word文件下载.docx
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Re越大对共模信号的抑制作用越强;
也可能使电路的放大能
图1
@)电路(b)直流通路
3、静态分析
V,U+IREEBEQ1EE
VU,EEBEQ1I,ERE
VU,EEBEQII,,CQCQ122RE
U,V,IR;
U,V,IRCQ1CCCQ1CCQ2CCCQ2C
u,U-U,0oCQlCQ2
二、差分放大电路的动态分析
1、差模输入与差模特性
u,-uili2
u,u-u,2uidili2il
U称为差模输入电压。
id
i,-ic2cl
i,I+ii,I+i,I-iCICQlclC2CQ2c2CQlcl
u,V-iR,U+uCICCCICCQlol
u,V-iR,U+uC2CCC2CCQ2o2
0咯
⑴(b)
图2差分放大电路差模信号输入
@)差模信号输入(b)差模信号交流通路
uodA,,Aududluid
R,,CA,udrbe
当图@)所示电路中,两集电极之间接有负载电阻R时,L/R,R//(R/2)LCL
/R26mV26mV,,/Lrr
(1)200
(1),,,,,,,,,A,bebbudl(mA)I(mA)rEQEQbe
R=2r;
R?
2RidbeOC
例1、电路如图1所示,已知V,V,12V,R=20KQ,R=10KQ,R=20KCCEEECL
Q,V、V的P=P=80,U=U=O.7V,r,=200Q。
试求:
⑴V、V的静态工作点
I1212BEQlBEQ2bbllCQl
u。
及U;
(2)差模电压放大倍数A二、差模输入电阻R和输出电阻R。
。
CQludidui
VU,EEBEQ解:
(1)=0.283mAII,,CQCQ122RE
U,V,IR,9.17VCQ1CCCQ1C
26mV26mV/rr
(1)200
(1),,,,,,,,,
(2)=7.59KQbebbl(mA)I(mA)EQEQ
/R,R//RLCL
/R,,LA差模电压放大倍数=-52.7,udrbe
R=2r=15.2KQidbe
R=2R二20KQ0C
/例2、差分电路如图3所示,已知P=P=60,U=U=0.7V,=200Qo试求:
(1)
静态rl2BEQlBEQ2bb
工作点I及U;
解:
(l)lll于基极电流很小,R上的压降很小而可以略去,B
VU,EEBEQ二0.83mAII,,CQCQ122RE
U,V,IR,U,5.9VCEQ1CCCQ1CEQ
26mV26mV/rr
(1)200
(1),,,,,,,,,
(2)?
2.1KQbebbl(mA)I(mA)EQEQ
R,CA,=-120udR,rBbe
(3)R=2(R+r)=8.2KQidBbe
R=2R=16.4KQ0C
2、共模输入与共模抑制比
u,u,uili2ic
图3差分放大电路共模信号输入
@)共模信号输入(b)共模信号交流通路
u,u-u,0ocC1C2
A,u/uucocic
如完全对称的差分电路,A,0uc
Aud共模抑制比:
K,CMRAuc
Aud用分贝表示,则为K(dB),201gCMRAuc
一般差分放大电路的K约为60dB,较好的可达120dBoCMR
练习题:
书中96页,第1题。
3.3.2具有电流源差分放大电路
一、电流源电路
为了提高差分放大电路对共模信号的抑制能力,常采用电流源代替R。
E
<
a>
(b)
图4三极管电流源
@)电路(b)符号
为了提高电流源输出电流的温度稳定性,常利用二极管来补偿晶体管的U随温度变化BE对输出电流的影响,如图5@)所示。
当二极管与晶体管发射结具有相同的温度系数时,可达到较好的补偿效果。
在集成电路中,常用晶体管接成二极管来实现温度补偿作用,如图5(b)
所示。
图2(b)所示电路中,I称为基准电流,由于Io与I成比例,故称为比例型电流
源。
REFREF
图5比例型电流源
(a)二极管温度补偿电路(b)比例型电流源(c)多路电流源
V,U1CCBEI,REFR,R1
当I与IOREF
R1相差不多时,U?
U,所以I,IBE1BE20REFR2图2(c)所示为多路输出比例电流
源:
RR11;
I,II,I0203REFREFRR22镜像和微电流源:
(a)
(b)
图6镜像和微电流源
@)镜像电流源(b)微电流源
@)镜像电流源:
I,IOREF
⑹微电流源:
UU,12BEBEI,0R2
用场效应管构成电流源电路:
图7NMOS管电流源
@)原理电路(b)采用V代替R3
二、具有电流源的差分放大电路
图8具有电流源的差分放大电路
@)电路(b)简化电路
V,U4EEBEI,I,4REFCR,R12
R2III,,30CREFR3
、差分放大电路如图9所示,已知二0.7V,3=100,r'
二200Q。
试求:
(1)电路例lUbbBEQ
uo的静态工作点U;
(2)差模电压放大倍数A二;
(3)差模输入电阻R和输出电
CQ2udidui
阻R。
O+12V
图9
12,0.71,1,解:
(l)?
0.7mAREFC315,1
II,,1=0.7mA0REF1
1III,,=0.35mACQ1CQ202
U,U,12V,I,12=7.8VCQ1CQ2CQ1
26mV26mV/rr
(1)200
(1)
(2),,,,,,,,,bebbl(mA)I(mA)EQEQ
R,,C差模电压放大倍数二-156A,udrbe
(3)R=2r=15.4KQidbe
R=2R二24KQOC
电流源电路应用:
(1)为集成运放各级电路提供小而稳定的偏置电流。
2)由于电流源具有直流电阻小,交流电阻大的特点,在集成运(放中作为各放大级的负
载一有源负载,目的是提高电压增益。
书中128页,第13题。
3.3.3差分放大电路的单端输入、输出方式一、单端输入
图10差分放大电路的单端输入、单端输出
@)反相输出(b)同相输出二、单端输出
3.3.4差分放大电路的差模传输特性及应用一、差分放大电路的差模传输特性
二、差分放大电路的应用