差动放大电路(

差动放大电路(
差动放大电路(

§5、1差动放大电路(第三页)

这一页我们来学习另一种差动放大电路和差动放大电路的四种接法

一:恒流源差动放大电路

我们知道长尾式差动电路,由于接入Re,提Array高了共模信号的抑制能力,且Re越大,抑制能

力越强,但Re增大,使得Re上的直流压降增

的值,

大,要使管子能正常工作,必须提高U

EE

这样做是很不划算的。因此我们用恒流源代替

Re,它的电路图如右图所示:

代替Re即可恒流源差动放大电路的指标运算,与长尾式完全一样,只需用r

o3

二:差动放大电路的四种接法

差动放大电路有两个输入端和两个输出端,因此信号的输入、输出方式有四种情况。

(1)双端输入、双端输出

(2)双端输入、单端输出

(3)单端输入、双端输出

(4)单端输入、双端输出

三:总结

由以上我们可以看出:差动放大电路电压放大倍数仅与输出形式有关,只要是双端输出,它的差模电压放大倍数与单管基本的放大电路相同;如为单端输出,它的差模电压放大倍数是单管基本电压放大倍数的一半,输入电阻都相同。

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§5、2 集成运算放大器

集成运放是一种高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大电路

一:集成运放的组成

它有四部分组成:1、偏置电路;

2、输入级:为了抑制零漂,采用差动放大电路

3、中间级:为了提高放大倍数,一般采用有源负载的共射放大电路。

4、输出级:为了提高电路驱动负载的能力,一般采用互补对称输出级电路 二:集成运放的性能指标(扼要介绍) 1、开环差模电压放大倍数 Aod

它是指集成运放在无外加反馈回路的情况下的差模电压的放大倍数。 2、最大输出电压 Uop-p

它是指一定电压下,集成运放的最大不失真输出电压的峰--峰值。 3、差模输入电阻r id

它的大小反映了集成运放输入端向差模输入信号源索取电流的大小。要求它愈大愈好。

4、输出电阻 r

O

它的大小反映了集成运放在小信号输出时的负载能力。

5、共模抑制比 CMRR

它放映了集成运放对共模输入信号的抑制能力,其定义同差动放大电路。CMRR 越大越好。

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§6、2运算电路(第一页)

这一节我们学习对信号进行比例、加、减、乘、除等运算的电路。此时集成运放工作在线性区。

一:比例运算电路

定义:将输入信号按比例放大的电路,称为比例运算电路。

分类:反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。(按输入信号加入不同的输入端分)

比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式

(1)反向比例电路

输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示: Array输出特性:因为:,

所以:

从上式我们可以看出:Uo与Ui 是比例关系,改变比例系数,即可改变Uo 的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。

反向比例电路的特点:

(1)反向比例电路由于存在"虚地",因此它的共模输入电压为零.即:它对集成

运放的共模抑制比要求低

(2)输入电阻低:r

i =R

1

.因此对输入信号的负载能力有一定的要求.

(2)同相比例电路

输入信号加入同相输入端,电路如图(2)所示:

输出特性:因为:(虚短但不是虚地);

所以:

改变R

f /R

1

即可改变Uo的值,输入、输出电压的极性

相同

同相比例电路的特点:

(1)输入电阻高;(2)由于(电路的共模输入信号高),因此集成运放的共模抑制比要求高

(3)差动比例电路

输入信号分别加之反相输入端和同相输入端,电路图如图

(3)所示:

它的输出电压为:

由此我们可以看出它实际完成的是:对输入两信号的差运算。

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§6、2 运算电路(第二页)

二:和、差电路 (1)反相求和电路

它的电路图如图(1)所示:(输入端的个数可根据需要进行调整)其中电阻R'为:

它的输出电压与输入电压的关系为:

它可以模拟方程:

。它的特点与反相比例电路相同。

它可十分方便的某一电路的输入电阻,来改变电路的比例关系,而不影响其它路的比例关系。 (2)同相求和电路

它的电路图如图(2)所示:(输入端的个数可根据需要进行调

整)

它的输出电压与输入电压的关系为:。它的调节不如反

相求和电路,而且它的共模输入信号大,因此它的应用不很广泛。

(3)和差电路

它的电路图如图(3)所示: 此电路的功能是对U i1、U i2进行反相求和,对U i3、U i4进行同相求和,然后进行的叠加即得和差结

果。

它的输入输出电压的关系是:。

由于该电路用一只集成运放,它的电阻计算和电路调整均不方便,因此我们常用二级集成运放组成和差电路。它的电路图如图(4)所示 它的输入输出电压的关系是:

它的后级对前级没有影响(采用的是理想的集成运放),它的计算十分方便。

§6、2 运算电路(第三页)

三:积分电路和微分电路 (1)积分电路

它可实现积分运算及产生三角波形等。积分运算是:输出电压与输入电压呈积分关系。它的电路图如图(1)所示:它是利用电容的充放电来实现积分运算

它的输入、输出电压的关系为:其中:表示电容两端的初始电压值.

如果电路输入的电压波形是方形,则产生三角波形输出。

(2)微分电路

电压呈微分关系。电路图如图(2)所示:

它的输入、输出电压的关系为:

四:对数和指数运算电路

(1)对数运算电路

对数运算电路就是是输出电压与输入电压Array用二极

呈对数函数。我们把反相比例电路中R

f

管或三级管代替级组成了对数运算电路。电路

图如图(3)所示:

它的输入、输出电压的关系为:(也可以用三级管代替二极管)

(2)指数运算电路

算电路的二极管(三级管)与电阻R对换即可。

电路图如(4)所示

它的输入、输出电压的关系为:

利用对数和指数运算以及比例,和差运算电路,可组成乘法或除法运算电路和其它非线性运算电路

这一节我们来学习关于滤波电路和电压比较器的一些知识

一:滤波电路的基础知识

滤波电路的作用:允许规定范围内的信号通过;而使规定范围之外的信号不能通过。

滤波电路的分类:(按工作频率的不同)

低通滤波器:允许低频率的信号通过,将高频信号衰减。 高通滤波器:允许高频信号通过,将低频信号衰减。

带通滤波器:允许一定频带范围内的信号通过,将此频带外的信号衰减。

带阻滤波器:阻止某一频带范围内的信号通过,而允许此频带以外的信号衰减。

我们在电路分析课程中已学习了,利用电阻、电容等无源器件构成的滤波电路,但它有很大的缺陷如:电路增益小;驱动负载能力差等。为此我们要学习有源滤波电路。 二:有源滤波电路 (1)低通滤波电路

它的电路图如图(1)所示:(我们以无源滤波网络RC 接至集成运放的同相输入端为例)

它的幅频特性如图(2)所示:

它的传输函数为:

其中:Aup 为通带电压放大被数,;通带截止角频率

对于低有源滤波电路,我们可以通过改变电阻Rf和R1的阻值来调节通带电压的放大被数。

它的电路图如图(3)所示:(我们以无源滤波

网络接至集成运放的反相输入端为例)

同样我们可以得到它的幅频特定如图(4)所

示: Array

它的传输函数

为:

其中:(通带电压放大被数);(通带截止角频率)

(3)带通滤波电路和带阻滤波电路

将低通滤波电路和高通滤波电路进行不同组合,即可的获得带通滤波电路和带阻滤波电路,它们的电路图分别为:如图(5)所示带通滤波电路;如图(6)

所示带阻滤波电路:

差动放大器实验报告

差动放大电路的分析与综合(计算与设计)实验报告 1、实验时间 10月31日(周五)17:50-21:00 2、实验地点 实验楼902 3、实验目的 1. 熟悉差动放大器的工作原理(熟练掌握差动放大器的静态、动态分析方法) 2. 加深对差动放大器性能及特点的理解 3. 学习差动放大电路静态工作点的测量 4. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法 5. 熟悉恒流源的恒流特性 6. 通过对典型差动放大器的分析,锻炼根据实际要求独立设计基本电路的能力 7. 练习使用电路仿真软件,辅助分析设计实际应用电路 8. 培养实际工作中分析问题、解决问题的能力 4、实验仪器 数字示波器、数字万用表、模拟实验板、三极管、电容电阻若干、连接线 5、电路原理 1. 基本差动放大器 图是差动放大器的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。 部分模拟图如下 1.直流分析数据 2.直流分析仿真数据 3.交流分析数据 4.交流分析仿真数据 具有平衡电位器的 差动放大器 图是差动放大器的结 构。它由两个元件参数相 近的基本共射放大电路组 成。 1.直流分析数据 2.直流分析仿真数据

3.交流分析数据 4.交流分析仿真数据 具有恒流源的差动放大器 图2-3是差动放大器的结构。它由两个元件参数相近的基本共射放大电路组成。 1.直流分析数据 2.直流分析仿真数据 3.交流分析数据 4.交流分析仿真数据 图3.1 差动放大器实验电路 当开关K 拨向右边时,构成具有恒流源的差动放大器。晶体管 T 3 与电阻3E R 共同组成镜象恒流源电路 , 为差动放大器提供恒定电流E I 。用晶体管恒流源代替发射极电阻 E R ,可以进一步提高差动 放大器抑制共模信号的能 力。 1、差动电路的输入输 出方式 根据输入信号和输出信号的不同方式可以有四种连接方式,即 : (l) 双端输入 -双端输出,将差模信号加在1s V 、2s V 两端 , 输出取自1o V 、2o V 两端。 (2) 双端输入 -单端输出,将差模信号加在1s V 、2s V 两端 , 输出取自1o V 或2o V 到地。 (3) 单端输入一双端输出,将差模信号加在1s V 上,2s V 接地 ( 或1s V 接地而信号加在2s V 上 ), 输出取自1o V 、2o V 两端。 (4) 单端输入 -单端输出 将差模信号加在1s V 上,2s V 接地 ( 或1s V 接地而信号加在2s V 上 ), 输出取自1o V 或2o V 到地。

实验五直流差动放大电路

实验五 直流差动放大电路 一、实验目的 l.熟悉差动放大电路工作原理。 2.掌握差动放大电路的基本测试方法。 二、实验仪器 1.双踪示波器 2.数字万用表 3.信号源 三、预习要求 1.计算图5.1的静态工作点(设r bc =3K ,β=100)及电压放大倍数。 2.在图5.1基础上画出单端输入和共模输入的电路。 差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路,由典型的工作点稳定电路演变而来。为进一步减小零点漂移问题而使用了对称晶体管电路,以牺牲一个晶体管放大倍数为代价获取了低温飘的效果。它还具有良好的低频特性,可以放大变化缓慢的信号,由于不存在电容,可以不失真的放大各类非正弦信号如方波、三角波等等。差分放大电路有四种接法:双端输入单端输出、双端输入双端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。 由于差分电路分析一般基于理想化(不考虑元件参数不对称),因而很难作出完全分析。为了进一步抑制温飘,提高共模抑制比,实验所用电路使用V3组成的恒流源电路来代替一般电路中的R e ,它的等效电阻极大,从而在低电压下实现了很高的温漂抑制和共模抑制比。为了达到参数对称,因而提供了R P1来进行调节,称之为调零电位器。实际分析时,如认为恒流源内阻无穷大,那么共模放大倍数A C =0。分析其双端输入双端输出差模交流等效电路,分析时认为参数完全对称: 设2 ,,1 // / 2121P be be be R R R r r r = =====βββ,因此有公式如下: ),2 (2),)1((21/1L c B od be B id R R i u R r i u ??-=?++?=?ββ 差模放大倍数c O d d be L c id od d R R A A R r R R u u A 2,22)1(2 21/ ===++-=??= ββ

差动放大电路(

§5、1差动放大电路(第三页) 这一页我们来学习另一种差动放大电路和差动放大电路的四种接法 一:恒流源差动放大电路 我们知道长尾式差动电路,由于接入Re,提Array高了共模信号的抑制能力,且Re越大,抑制能 力越强,但Re增大,使得Re上的直流压降增 的值, 大,要使管子能正常工作,必须提高U EE 这样做是很不划算的。因此我们用恒流源代替 Re,它的电路图如右图所示: 代替Re即可恒流源差动放大电路的指标运算,与长尾式完全一样,只需用r o3 二:差动放大电路的四种接法 差动放大电路有两个输入端和两个输出端,因此信号的输入、输出方式有四种情况。 (1)双端输入、双端输出

(2)双端输入、单端输出 (3)单端输入、双端输出 (4)单端输入、双端输出

三:总结 由以上我们可以看出:差动放大电路电压放大倍数仅与输出形式有关,只要是双端输出,它的差模电压放大倍数与单管基本的放大电路相同;如为单端输出,它的差模电压放大倍数是单管基本电压放大倍数的一半,输入电阻都相同。 下一节 返回 §5、2 集成运算放大器 集成运放是一种高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大电路 一:集成运放的组成 它有四部分组成:1、偏置电路; 2、输入级:为了抑制零漂,采用差动放大电路 3、中间级:为了提高放大倍数,一般采用有源负载的共射放大电路。 4、输出级:为了提高电路驱动负载的能力,一般采用互补对称输出级电路 二:集成运放的性能指标(扼要介绍) 1、开环差模电压放大倍数 Aod 它是指集成运放在无外加反馈回路的情况下的差模电压的放大倍数。 2、最大输出电压 Uop-p 它是指一定电压下,集成运放的最大不失真输出电压的峰--峰值。 3、差模输入电阻r id 它的大小反映了集成运放输入端向差模输入信号源索取电流的大小。要求它愈大愈好。

[应用]差动放大电路原理介绍

[应用]差动放大电路原理介绍 从电路结构上说,差动放大电路由两个完全对称的单管放大电路组成。由于电路具有许多突出优点,因而成为集成运算放大器的基本组成单元。一、差动放大电路的工作原理 最简单的差动放大电路如图7-4所示,它由两个完全对称的单管放大电路拼接而成。在该电路中,晶体管T、T型号一样、特性相同,R为输入回路限流电12B1 阻,R为基极偏流电阻,R为集电极负载电阻。输入信号电压由两管的基极输入,B2C 输出电压从两管的集电极之间提取(也称双端输出),由于电路的对称性,在理想情况下,它们的静态工作点必然一一对应相等。 图7-4 最简单的差动放大电路 1(抑制零点漂移 在输入电压为零, u= u= 0 的情况下,由于电路对称,存在I= I,i1 i2 C1 C2所以两管的集电极电位相等,即 U= U,故 C1 C2 u= U- U= 0。 o C1 C2 当温度升高引起三极管集电极电流增加时,由于电路对称,存在,导致两管集电极电位的下降量必然相等,即

所以输出电压仍为零,即。 由以上分析可知,在理想情况下,由于电路的对称性,输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式,对于无论什么原因引起的零点漂移,均能有效地抑制。 抑制零点漂移是差动放大电路最突出的优点。但必须注意,在这种最简单的差动放大电路中,每个管子的漂移仍然存在。 2(动态分析 差动放大电路的信号输入有共模输入、差模输入、比较输入三种类型,输出方式有单端输出、双端输出两种。 (1)共模输入。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压,即,这种输入方式称为共模输入。大小相等、极性相同的信号为共模信号。 很显然,由于电路的对称性,在共模输入信号的作用下,两管集电极电位的大小、方向变化相同,输出电压为零(双端输出)。说明差动放大电路对共模信号无放大作用。共模信号的电压放大倍数为零。 (2)差模输入。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相反的信号电压,即u = -ui1i2 ,这种输入方式称为差模输入。大小相等、极性相反的信号,为差模信号。 在如图7-4所示电路中,设u> 0 u< 0,则在u的作用下,T管的集电i1 i2 i11极电流增大,导致集电极电位下降(为负值);同理,在U的作用下,T管i22的集电极电流减小,导致集电极电位升高(为正值),由于 = ,很显然,和大小相等、一正一负,输出电压为 u- o =

差动放大电路解读

差动放大电路 教学目的: 1、掌握基本差动放大电路的组成、工作原理、静态工作情况的分析 2、掌握恒流源差动放大电路的组成、工作原理、静态工作情况的分析 教学重点、难点: 差动放大电路对差模信号的放大作用,对共模信号的抑制作用 教学内容: 1 直接耦合放大器存在的问题 1.1前后级静态工作点的相互影响 在直接耦合放大器中, 由于级与级之间无隔直(流)电容, 因此各级的静态工作点相互影响, 从而要求在设计电路时, 合理安排, 使各级都有合适的静态工作点。 1.2零点漂移 若将直接耦合放大器的输入端短路(ui=0), 理论上讲, 输出端应保持某个固定值不变。然而, 实际情况并非如此, 输出电压往往偏离初始静态值, 出现了缓慢的、无规则的漂移, 这种现象称为零点漂移。 2 基本差分放大电路 2.1电路组成 2.2工作原理 输入信号为零, 即u i1=u i2=0, 放大电路处于静态, 由于电路完全对称, 由下式可知对共模信号具有抑制作用.

I BQ1=I BQ2=I BQ I EQ1=I EQ2=I EQ I CQ1=I CQ2=I CQ U CQ1=U CQ2=U CC -I CQ Rc U O =U CQ1-U CQ2=0 2.3 静态工作点的计算 当输入信号为零时, 放大电路的直流通路如图所示, 由基极回路可得直流电压方程式为 U R I U R I EE e BEQ b BQ =++Re β ++-= = 122 1 R R U U I I b e BEQ EE BQ EQ ) (22121 2 11 2 12 1 R R I U U U U I I I I I I R U I I e c CQ EE CC CEQ CEQ CQ BQ BQ EQ CQ CQ e EE EQ EQ +-+≈== =≈= ≈=β 2.4动态性能分析 (1) 输入信号的类型 1、差模输入信号 在放大器两输入端分别输入大小相等、 相位相反的信号,即u i1=-u i2时,差模输入信号用u id 来表示。 2、共模输入信号 在放大器两输入端分别输入大小相等、相位相同的信号,即u i1=u i2时,共模输入信号常用u ic 来表示。 u i1=-u i2=1/2u id u i1=u i2=u ic 3、输入任意大小信号 不敷出在放大器两输入端分别输入大小不相等时,将其分解成差模信号和共模信号。 u id = u i1-u i2 uic =1/2( u i1+u i2) (2) 对差模信号的放大作用 当从两管集电极取电压时,其差模电压放大倍数表示为 R r R u u u u u u u u A b be c i o i i o o id od ud +- ==--= =β221 12 1 21 当在两个管子的集电极接上负载R L 时, ) 2///(' 'R R R R r R A L c L b be L ud =+- =β )(2r R r be b id += R r c od 2=

几个常用经典差动放大器应用电路详解资料

几个常用经典差动放大器应用电路详解 成德广营浏览数:1507发布日期:2016-10-10 10:48 经典的四电阻差动放大器(Differential amplifier,差分放大器)似乎很简单,但其在电路中的性能不佳。本文从实际生产设计出发,讨论了分立式电阻、滤波、交流共模抑制和高噪声增益的不足之处。关键词:CMRR差动放大器差分放大器 简介 经典的四电阻差动放大器(Differential amplifier,差分放大器)似乎很简单,但其在电路中的性能不佳。本文从实际生产设计出发,讨论了分立式电阻、滤波、交流共模抑制和高噪声增益的不足之处。 大学里的电子学课程说明了理想运算放大器的应用,包括反相和同相放大器,然后将它们进行组合,构建差动放大器。图 1 所示的经典四电阻差动放大器非常有用,教科书和讲座 40 多年来一直在介绍该器件。 图 1. 经典差动放大器 该放大器的传递函数为: 若R1 = R3 且R2 = R4,则公式 1 简化为:

这种简化可以在教科书中看到,但现实中无法这样做,因为电阻永远不可能完全相等。此外,基本电路在其他方面的改变可产生意想不到的行为。下列示例虽经过简化以显示出问题的本质,但来源于实际的应用问题。 CMRR 差动放大器的一项重要功能是抑制两路输入的共模信号。如图1 所示,假设V2 为 5 V,V1 为 3 V,则4V为共模输入。V2 比共模电压高 1 V,而V1 低 1 V。二者之差为 2 V,因此R2/R1的“理想”增益施加于2 V。如果电阻非理想,则共模电压的一部分将被差动放大器放大,并作为V1 和V2 之间的有效电压差出现在VOUT ,无法与真实信号相区别。差动放大器抑制这一部分电压的能力称为共模抑制(CMR)。该参数可以表示为比率的形式(CMRR),也可以转换为分贝(dB)。 在1991 年的一篇文章中,Ramón Pallás-Areny和John Webster指出,假定运算放大器为理想运算放大器,则共模抑制可以表示为: 其中,Ad为差动放大器的增益, t 为电阻容差。因此,在单位增益和 1%电阻情况下,CMRR 等于 50 V/V(或约为 34 dB);在 0.1%电阻情况下,CMRR等于 500 V/V(或约为 54 dB)-- 甚至假定运算放大器为理想器件,具有无限的共模抑制能力。若运算放大器的共模抑制能力足够高,则总CMRR受限于电阻匹配。某些低成本运算放大器具有 60 dB至 70 dB的最小CMRR,使计算更为复杂。 低容差电阻 第一个次优设计如图 2 所示。该设计为采用OP291 的低端电流检测应用。R1 至R4 为分立式 0.5%电阻。由Pallás-Areny文章中的公式可知,最佳CMR为 64 dB.幸运的是,共模电压离接地很近,因此CMR并非该应用中主要误差源。具有 1%容差的电流检测电阻会产生 1%误差,但该初始容差可以校准或调整。然而,由于工作范围超过 80°C,因此必须考虑电阻的温度系数。

差动放大电路

建平县职业教育中心备课教案 课题模块(单元)项目(课)差动放大电路 授课班级11电子授课教师安森授课类型新授授课时数 2 教学目标知识目标差动放大电路中共模负反馈电阻Re的作用,及其对差模信号和共模 信号的不同处理方法 能力目标差动放大电路动态参数计算 情感态度目标培养学生的学习兴趣,培养学生的爱岗敬业精神 教学核心教学重点典型差动放大电路——长尾电路的特点,静态和动态计算。 教学难点1、差动放大电路中共模负反馈电阻Re的作用,及其对差模信号和 共模信号的不同处理方法; 2、差动放大电路动态参数计算; 思路概述本讲以教师讲授为主。用多媒体演示典型差动放大电路——长尾电路的特点、静态和动 态计算等,便于学生理解和掌握。 教学方法读书指导法、演示法。 教学工具电脑,投影仪 教学过程 一、组织教学:师生互相问候,安全教育,上实训课时一定要听从老师的指挥,在实训室不要乱动电源。 二、复习提问: 三、导入新课: 1、直接耦合放大电路的零点漂移 直接耦合放大电路的零点漂移主要是晶体管的温漂造成的。在基本差动放大电路中,利用参数的对称性进行补偿来抑制温漂。在长尾电路和具有恒流源的差动放大电路中,还利用共模负反馈或恒流源抑制每只放大管的温漂。 2、差动放大电路组成及特点 1)电路组成 差分放大器是由对称的两个基本放大电路通过射极公共电阻耦合构成的。“对称”的含义是两个三极管的特性一致,电路参数对应相等,即Rc1=Rc2,Rb1=Rb2,1=2,VBE1=VBE2,rbe1= rbe2,ICBO1=ICBO2。 2)电路特性 (1)差动放大电路对零漂在内的共模信号有抑制作用; (2)差动放大电路对差模信号有放大作用; (3)共模负反馈电阻Re的作用:①稳定静态工作点。②对差模信号无影响。③对共模信号有负反馈作用: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力变差。 3、差动放大电路的输入和输出方式 1)差动放大电路可以有两个输入端:同相输入端和反相输入端。根据规定的正方向,在某输入端加上一定极性的信号,如果输出信号的极性与其相同,则该输入端称为同相输入端。反之,如果输出信号的极性与其相反,则该输入端称为反相输入端。 2)信号的输入方式:若信号同时加到同相输入端和反相输入端,称为双端输入;若信号仅从

运算放大器基本电路

一:比例运算电路定义:将输入信号按比例放大的电路,称为比例运算电路。分类:反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。(按输入信号加入不同的输入端分)比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式(1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示:输出特性:因为:,所以:从上式我们可以看出:Uo与Ui是比例关系,改变比例系数,即可改变Uo的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。反向比例电路的特点: 一:比例运算电路 定义:将输入信号按比例放大的电路,称为比例运算电路。 分类:反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。(按输入信号加入不同的输入端分) 比例放大电路是集成运算放大电路的三种主要放大形式 (1)反向比例电路输入信号加入反相输入端,电路如图(1)所示: 输出特性:因为:, 所以: 从上式我们可以看出:Uo与Ui是比例关系,改变比例系数,即可改变Uo的数值。负号表示输出电压与输入电压极性相反。 反向比例电路的特点: (1)反向比例电路由于存在"虚地",因此它的共模输入电压为零.即:它对集成运放的共模抑制比要求低 (2)输入电阻低:r i=R1.因此对输入信号的负载能力有一定的要求. (2)同相比例电路 输入信号加入同相输入端,电路如图(2)所示: 输出特性:因为:(虚短但不是虚地);;

所以: 改变R f/R1即可改变Uo的值,输入、输出电压的极性相同 同相比例电路的特点: (1)输入电阻高;(2)由于(电路的共模输入信号高),因此集成运放的共模抑制比要求高 (3)差动比例电路 输入信号分别加之反相输入端和同相输入端,电路图如图(3)所示: 它的输出电压为: 由此我们可以看出它实际完成的是:对输入两信号的差运算。二:和、差电路 (1)反相求和电路 它的电路图如图(1)所示:(输入端的个数可根据需要进行调整)其中电阻R'为: 它的输出电压与输入电压的关系为: 它可以模拟方程:。它的特点与反相比例电路相同。它可十

差动放大电路

实验五 差动放大电路 一、实验目的 1. 熟悉差动放大电路工作原理。 2. 掌握差动放大电路的基本测试方法。 二、实验仪器 1. 模拟电路实验箱 2. 示波器 3. 信号发生器 三、预习要求 1. 差动放大电路的工作原理。 -12V v 2. 差动放大电路的工作特性: a) 零点漂移的抑制 b) 放大电路对共模信号没有放大作用:0≈c A c) 放大电路对差模信号具有放大作用:111i o d v v A = ,i o d v v A =

d) 共模抑制比c d CMR A A K = 表明放大器对共模信号的抑制能力 四、实验内容 1. 测量静态工作点 按图接线,两输入端接地(输入信号为零)。反复调整R P ,使放大器两输出端的对地电压相等,即V o = 0。测量放大电路的静态工作点。 2. 测量差模电压放大倍数 先将DC 信号源OUT 1和OUT 2分别接入差动放大电路的两输入端,然后调节DC 信号源,使其输出为+0.1V 和-0.1V 。 3. 测量共模电压放大倍数 将差动放大电路的两输入端同时与DC 信号源OUT 1或OUT 2连接,使放大电路引入共模信号。 4. 单端输入差动放大电路 按图接线,组成单端输入差动放大电路。在输入端分别接入 1±=i V V 或v i = 50mV 、f = 1kHz 的正弦波信号,测量放大器的电压放大倍数。并与双端输入时的单端及双端差模电压放大倍数进行比较。 输入正弦信号时,用示波器监视v c 1和v c 2的波形,若有失真现象可减小输入信号。

v -12V 五、实验报告 1.整理实验数据,计算各种接法的电压放大倍数,并与理论估算结 果相比较。 2.总结差放电路的性能和特点。

差动放大电路_实验报告解读

实验五差动放大电路 (本实验数据与数据处理由果冻提供, 仅供参考, 请勿传阅. 谢谢~ 一、实验目的 1、加深对差动放大器性能及特点的理解 2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法二、实验原理 R P 用来调节T 1、T 2管的静态工作点, Vi =0时, VO =0。R E 为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有较强的负反馈作用, 可以有效抑制零漂。 差分放大器实验电路图 三、实验设备与器件 1、±12V 直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 6、晶体三极管3DG6×3, T1、T 2管特性参数一致,或9011×3, 电阻器、电容器若干。四、实验内容

1、典型差动放大器性能测试 开关K 拨向左边构成典型差动放大器。 1 测量静态工作点①调节放大器零点 信号源不接入。将放大器输入端A 、B 与地短接,接通±12V 直流电源,用直流电压表测量输出电压V O ,调节调零电位器R P ,使V O =0。 ②测量静态工作点再记下下表。 2 测量差模电压放大倍数(须调节直流电压源Ui1=0.1V ,Ui2=-0.1V 3 测量共模电压放大倍数 理论计算:(r be =3K . β=100. Rp=330Ω 静态工作点: E3 BE

EE CC 212 E3 C3R V V R R R I I -++≈≈=1.153mA I c Q =Ic 3/2=0.577mA, I b Q =I c /β=0.577/100=5.77uA U CEQ =V cc-I c R c+U BEQ =12-0.577*10+0.7=6.93V 双端输出:(注:一般放大倍数A 的下标d 表示差模, 下标c 表示共模, 注意分辨P be B C i O d βR 2 1 r R βR △V△VA +++- ===-33.71 A c 双 =0. 单端输出: d i C1d1A 21△V△VA == =-16.86, d i C2d2A 2 1 △V△VA -===16.86

差动放大电路

差动放大电路 实验目的 1.熟悉差动放大器的工作原理。 2.掌握差动放大电路的静态测试方法。 3.掌握差动放大电路的动态参数测量方法。 实验仪器 1.双踪示波器 2.数字万用表 3.直流稳压电源 4.交流信号源 实验原理及测试原理 差动放大器是由参数完全对称的两个单级放大器组成。有两个输入端和两个输出端,所以在使用时,有四种组态可供选择,分别为,双端输入双端输出、双入单出、单入单出、单入双出。差动放大器在电路对称程度比较高的情况下能够很好地抑制零点漂移。图5-6-1所示电路为实验测试电路,电位器P R 用来调整电路的对称程度,但会影响电路对有用信号的放大能力。 1.差模电压放大倍数ud A 差模信号是指大小相等,相位相反的两个信号。在本实验图中,id u 加在输入端1,2之间,由于电路的对称性,左部分电路和右部分电路接受的输入信号分别为1i d u 和2i d u ,且相位相反。双端空载输出时,对应的差模电压放大倍数为: 1(1)2 od C ud id be P u R A u r R ββ= =-++ 其中 1 26300(1) be E mV r I β=++

单端空载输出时,差模电压放大倍数为双端输出放大倍数的12。 2.共模电压放大倍数uc A 共模信号是指大小相等,相位相同的两个信号。将共模输入信号ic u 同时加至差动放大器的两个输入端1、2,在双端输出时,对应的共模电压放大倍数为: oc uc ic u A u = 理想对称情况下,0uc A =;单端输出时,对应的共模电压放大倍数由于两管射极等效 动态电阻非常大,形成很强的负反馈,所以也近似为零。 差动放大器工作时,不可能理想对称,所以在输入共模信号时,总有很小的共模输出信号存在,此信号可以通过测量得到,通过计算得到电路的共模电压放大倍数uc A 。 3.共模抑制比CMRR K 共模抑制比定义为电路的差模放大倍数与共模放大倍数的比值, 即 CMRR ud uc K A A = CMRR K 综合表征了电路对有用信号的放大能力和零点漂移的抑制能力,值越大 表明差放电路的性能越好。实际使用时,也用分贝值来表示。 实验内容及步骤 1.按图5-6-1电路接线。 2.测量静态工作点 将输入端1,2短路并接地,接通直流电源+12V ,调节调零电位器P R ,测量1C U 、2C U 之间的电压O U ,尽量使双端输出电压0O U =或接近0,表明电路基本对称。然后测量差放电路中1T 、2T 和3T 的静态值,主要有基极电位和集电极电位值,并和理论值进行比较。 理论值计算: 231213()12(1212)7.846213BQ EE CC EE R K U V V V V R R K K =+ -=-++=-++ 337.840.78.54EQ BQ BEQ U U U V =-=--=- 33e 8.5412 1.15R 3EQ EE EQ U V I mA k --+=== 312 1.15 1210 6.2322 EQ CQ CQ CC C I U U V R V ==-=-= 120BQ BQ U U V ==

Multisim 10在差动放大电路分析中的应用

在自动控制系统中,往往需将一些变化缓慢的物理量(如温度、转速的变化)转换为相应的电信号,并通过直流放大器进行放大处理。直接耦合放大电路虽能放大交、直流信号,但电源电压的波动,晶体管参数随温度变化等因素会导致电路出现“零点漂移”。差动放大电路是一种利用电路结构参数的对称性有效抑制“零点漂移”的直流放大器,它对差模信号具有放大能力,而对共模信号具有抑制作用。典型差动放大电路由2个参数完全一致的单管共发射极电路组成。 Multisim 10是美国国家仪器公司(NI公司)推出的功能强大的电子电路仿真设计软件,具有丰富的新型元器件及虚拟仪器、强大的Spice仿真、数据可视化及分析测试功能,可对模拟、数字、自动控制、射频、单片机等各种电路进行原理图设计、仿真分析及功能测试。Multis-im 10提供了一个强大的原理图捕获和交互式仿真平台,电路的设计调试、元器件及测试仪器的调用、各种分析方法的使用直观方便,测试参数精确可靠,是应用广泛的优秀EDA系统。本文以典型差动放大电路为例,主要探讨Multisim 10的多种分析方法在电子电路仿真设计中的应用。 1 电路设计 在Multisim 10中建立了如图1所示的典型差动放大电路。T1,T2均为NPN晶体管 (2N2222A),电流放大系数β设置为80。拨动开关J1,J2可选择在差动放大电路的输入端加入直流或交流信号。数字万用表用于测量直流输出电压,示波器用于观测交流输入/输出电压波形,测量探针用于仿真时实时显示待测支路的电压和电流。 实际电路中T1,T2宜选用差分对管,晶体管的静态电流ICQ不宜超过1 mA。由ICQ可选取两管共用的发射极电阻Re,且Re不影响差模电压放大倍数,仅对共模信号有较强的负反馈作用,因此可以有效地抑制“零点漂移”,稳定静态工作点。由于两个放大器的参数不可能完全一致,因此通过电位器Rp对电路进行调零。 基极电阻Rb1,Rb2应根据差模输入电阻的要求选定。选取集电极电阻Rc1、Rc2时应使静态工作点靠近负载线的中点。根据输入端和输出端接“地”情况的不同,差动放大电路有以下4种不同接法: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。

差动放大电路和集成运算放大电路例题解析

第5章 差动放大电路和集成运算放大电路例题解析 例5.1 具有集电极调零电位器R p 的差动式放大电路如图5.1所示。已知β=50,V BE1=V BE2=0.7V ,当R p 置中点位置时,求电路的静态工作点。 解:静态时v i1=v i2=0,有 0)(011=-----EE e E BE B b V R I V I R 一般可以认为11BE B b V I R <<,所以 mA k V V R V V I e EE BE E 13.147.015)(1=Ω -=---≈ mA I I I I E E C C 5.02 1 112==≈= A mA mA I I I C B B μβ1001.050 5.0112===== V V I R R V V I R R V V V BE C P C CC E C P C CC CE CE 2.8)()2 1 ()21 (1111112=--+-=-+-== 从以上分析可知,该电路的静态工作点为Q (10μA ,0.5 mA ,8.2 V )。下面检验开始分析时的条件 11BE B b V I R <<是否成立。 因为V V A k I R B b 7.001.01011<<=?Ω=μ 显然,由于基极电流I B 很小,一般11BE B b V I R <<是成立的,即计算时可以不考虑1B b I R 。 例5.2 图5.2是一个单端输出的差动放大电路。指出1,2两端哪个是同相输入端,哪 图 5.1 图5.3.10 带电流源的差动式放大电路 R b R b

个是反相输入端,并求该电路的共模抑制比K CMR 。设V CC =12V ,-V EE =-6V ,R B =10 k Ω,R E =6.2k Ω,R C =5.1k Ω,晶体管β1=β2=50,r bb ’l =r bb ’2=300Ω,V BEl =V BE2=0.7V 。 解 由于输出V o 与1端输入信号反相,所以1端是反相输入端,2端是同相输入端。 静态时,每管的静态电流等于流过 R E 上电流的一半,即 mA R V V I I I E EE BE E Q C Q C 42.02 .627 .062)(21 121≈?-=---≈= = Ω ≈++=++=k I r r CQ bb be 4.342.026 )501(30026)1('β 差模放大倍数 5.9) 4.310(21 .550) (2≈+?= += be B C Vd r R R A β 共模放大倍数 4.022 .62514.3101 .5502)1(≈??++?= +++= E be B C VC R r R R A ββ 共模抑制比 8.234 .05 .9=== VC d V CMR A A K 例5.3 图5.3所示电路,设器件参数为'bb r =100,β=100。 (1)求静态工作点电流Q C Q C I I 21、,静态工作点电压V CElQ ,V CE2Q ; (2)求差模放大倍数d V A ; (3)当v i 为一直流电压16mV 时,计算VT l ,VT 2集电极对地的直流电压。 解 1. R E 上 的 电 压 V V V V BE z R E 6.47.03.53=-=-= 2. mA R V I E R E E 17 .46 .43≈= = 图5.2 图5.3

差动放大电路原理介绍

从电路结构上说,差动放大电路由两个完全对称的单管放大电路组成。由于电路具有许多突出优点,因而成为集成运算放大器的基本组成单元。 一、差动放大电路的工作原理 最简单的差动放大电路如图7-4所示,它由两个完全对称的单管放大电路拼 接而成。在该电路中,晶体管T 1、T 2 型号一样、特性相同,R B1 为输入回路限流电 阻,R B2为基极偏流电阻,R C 为集电极负载电阻。输入信号电压由两管的基极输入, 输出电压从两管的集电极之间提取(也称双端输出),由于电路的对称性,在理想情况下,它们的静态工作点必然一一对应相等。 图7-4 最简单的差动放大电路 1.抑制零点漂移 在输入电压为零, u i1 = u i2 = 0 的情况下,由于电路对称,存在I C1 = I C2 , 所以两管的集电极电位相等,即 U C1 = U C2 ,故 u o = U C1 - U C2 = 0。 当温度升高引起三极管集电极电流增加时,由于电路对称,存在,导致两管集电极电位的下降量必然相等,即 所以输出电压仍为零,即。 由以上分析可知,在理想情况下,由于电路的对称性,输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式,对于无论什么原因引起的零点漂移,均能有效地抑制。 抑制零点漂移是差动放大电路最突出的优点。但必须注意,在这种最简单的差动放大电路中,每个管子的漂移仍然存在。 2.动态分析 差动放大电路的信号输入有共模输入、差模输入、比较输入三种类型,输出方式有单端输出、双端输出两种。 (1)共模输入。 在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压,即,这种输入方式称为共模输入。大小相等、极性相同的信号为共模信号。

差分放大电路仿真分析报告

差分放大电路仿真分析 差分放大电路是集成运算放大器的主要单元电路之一,它具有很强的抑制零点漂移的能力。作为集成运算放大器的输入级,差分放大电路几乎完全决定着集成运算放大器的差模输入特性、共模抑制特性、输入失调特性和噪声特性。 差分放大电路经由两个参数完全相同的晶体管组成,电路结构对称。电路具有两个输入端和两个输出端,因此差分放大电路具有四种形式:单端输入单端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出以及双端输入双端输出。 实验内容: 一、理想差分放大电路 1、绘制电路图 启动Capture CIS程序,新建工程,利用Capture CIS绘图软件,绘制如下的电路原理图。 双击正弦电压源VS+的图标,在弹出的窗口中设置AC为10mV,DC为0V,VOFF 为0,VAMPL为10m,VFREQ1kHz。VS-的设置除AC为-10mV外,其余均与VS+同。 2、直流工作点分析 选择Spice | New Simulation Profile功能选项或单击按钮,打开New Simulation对话框,在Name文本框中输入Bias,单击 Create按钮,弹出Simulation Settings-Bias对话框,设置如下:

保存设置,启动PSpice A/D仿真程序,调出PSpice A/D窗口,可以在PSpice A/D窗口中选择View | OutPut Filse功能菜单选项,查看输出文件。

在Capture CIS窗口中,单击 作电压与电流值,如下图: 3、双端输入是的基本特性 上面的电路是双端输入的形式,可以利用上面的电路来分析双端输入时的电路特性。

差动放大电路 实验八

实验八差动放大电路 一、实验目的 1. 掌握基本差动放大器的工作原理、工作点的调试和主要性能指标的测试。 2. 熟悉恒流源差动放大器的工作原理及主要性能指标的测试。 二、实验设备与器件 1.双踪示波器1台 2.数字万用表1台 3.函数信号发生器1台 4.模拟电路实验箱1台 三、实验原理 图8-1是差动放大器的基本结构。它是一个直接耦合放大器,理想的差动放大器只对差模信号进行放大,对共模信号进行抑制,因而它具有抑制零点漂移、抗干扰和抑制共模信号的良好作用。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。RW1为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,因而不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有较强的负反馈作用,故可以有效地抑制零漂,稳定静态工作点。

图8-1 差动放大实验电路 1.静态工作点的估算 典型电路 恒流源电路 2.差模电压放大倍数和共模电压放大倍数 当差动放大器的射极电阻RE足够大,或采用恒流源电路时,差模电压放大倍数Aud由输出端方式决定,而与输入方式无关。 双端输出:RE=∞,RP在中心位置时, 单端输出

当输入共模信号时,若为单端输出,则有 若为双端输出,在理想情况下 实际上由于元件不可能完全对称,因此Auc也不会绝对等于零。 3.共模抑制比KCMR 为了表征差动放大器对有用信号(差模信号)的放大作用和对共模信号的抑制能力,通常用一个综合指标来衡量,即共模抑制比 差动放大器的输入信号可采用直流信号也可采用交流信号。 四、实验内容 方案1:基本差动放大器性能测试 按图8-1连接实验电路,跳线J1接上J2断开构成基本差动放大器。 1.测量静态工作点 (1)调节放大器零点 接通±12V直流电源,在Ui为零的情况下,用万用表测量输出电压Uo,调节调零电位器RW1,使Uo=0,即Uo1= Uo2。调节要仔细,力求准确。 (2)测量静态工作点 零点调好以后,用直流电压表测量T1、T2管各极电位及射极电阻R4两端电压U4,并计算IC(mA)、IB(mA)、UCE(V),记入表5-1中。并与理论值进行比较。 表8-1

差动放大电路的设计及分析

实验二 差动放大电路的设计及分析 一、实验目的 1、加深对差动放大电路性能及特点的理解; 2、学习差动放大电路主要性能指标的测试方法。 二、实验原理 图1是差动放大电路的基本结构 1、静态工作点的估算 典型电路:EE BE E E U U I R -?(认为 U B1=U B2≈0) 1212 C C E I I I == 恒流源电路: 2 12 33 3 ()CC EE BE C E E R U U U R R I I R +-+换 11312 C C C I I I == 2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数 双端输出:R E =∞,R P 在中心位置时, 1(1)2 O C d i B be P U R A U R r R b b = =-+++V V 单端输出: 111 2C d d i U A A U = =V V 221 2 C d d i U A A U = =-V V 当输入共模信号时,若为单端输出,则有: 图1 差动放大电路实验电路

1212(1)(2) 2 C C C C i E B be P E U R R A U R R r R R b b == =-? ++++V V C1A 若为双端输出,在理想情况下: 0O C i U A U = =V V 3、共模抑制比CMRR 为了表征差动放大电路对有用信号(差模信号)的放大作用和对共模信号的抑制能力,通常用一个综合指标来衡量,即共模抑制比: d c A CMRR A = 或()20d c A CMRR log dB A = 三、实验条件 1、12V 直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 四、实验内容 1、典型差动放大电路性能测试; 2、具有恒流源的差动放大电路性能测试。 五、实验步骤 按图1连接实验电路,开关K 拨向左边构成典型差动放大电路。 1)测量静态工作点 ①调节放大电路零点。将放大电路输入端A 、B 与地短接(信号源不接入),接通±12V 直流电源,用直流电压表测量输出电压U O ,调节调零电位器R P ,使U O =0。调节要仔细,力求准确。 ②测量静态工作点 零点调好以后,用直流电压表测量T 1、T 2管各电极电位及射极电阻R E 两端电压U RE ,记入表4.1。

几个常用经典差动放大器应用电路详解

几个常用经典差动放大器应用电路详解

几个常用经典差动放大器应用电路详解 成德广营浏览数:1507发布日期:2016-10-10 10:48 经典的四电阻差动放大器(Differential amplifier,差分放大器)似乎很简单,但其在电路中的性能不佳。本文从实际生产设计出发,讨论了分立式电阻、滤波、交流共模抑制和高噪声增益的不足之处。关键词:CMRR差动放大器差分放大器 简介 经典的四电阻差动放大器(Differential amplifier,差分放大器)似乎很简单,但其在电路中的性能不佳。本文从实际生产设计出发,讨论了分立式电阻、滤波、交流共模抑制和高噪声增益的不足之处。 大学里的电子学课程说明了理想运算放大器的应用,包括反相和同相放大器,然后将它们进行组合,构建差动放大器。图 1 所示的经典四电阻差动放大器非常有用,教科书和讲座 40 多年来一直在介绍该器件。 图 1. 经典差动放大器 该放大器的传递函数为: 若R1 = R3 且R2 = R4,则公式 1 简化为:

这种简化可以在教科书中看到,但现实中无法这样做,因为电阻永远不可能完全相等。此外,基本电路在其他方面的改变可产生意想不到的行为。下列示例虽经过简化以显示出问题的本质,但来源于实际的应用问题。 CMRR 差动放大器的一项重要功能是抑制两路输入的共模信号。如图1 所示,假设V2 为 5 V,V1 为 3 V,则4V为共模输入。V2 比共模电压高 1 V,而V1 低 1 V。二者之差为 2 V,因此R2/R1的“理想”增益施加于2 V。如果电阻非理想,则共模电压的一部分将被差动放大器放大,并作为V1 和V2 之间的有效电压差出现在VOUT ,无法与真实信号相区别。差动放大器抑制这一部分电压的能力称为共模抑制(CMR)。该参数可以表示为比率的形式(CMRR),也可以转换为分贝(dB)。 在1991 年的一篇文章中,Ramón Pallás-Areny和John Webster指出,假定运算放大器为理想运算放大器,则共模抑制可以表示为: 其中,Ad为差动放大器的增益, t 为电阻容差。因此,在单位增益和 1%电阻情况下,CMRR 等于 50 V/V(或约为 34 dB);在 0.1%电阻情况下,CMRR等于 500 V/V(或约为 54 dB)-- 甚至假定运算放大器为理想器件,具有无限的共模抑制能力。若运算放大器的共模抑制能力足够高,则总CMRR受限于电阻匹配。某些低成本运算放大器具有 60 dB至 70 dB的最小CMRR,使计算更为复杂。 低容差电阻 第一个次优设计如图 2 所示。该设计为采用OP291 的低端电流检测应用。R1 至R4 为分立式 0.5%电阻。由Pallás-Areny文章中的公式可知,最佳CMR为 64 dB.幸运的是,共模电压离接地很近,因此CMR并非该应用中主要误差源。具有 1%容差的电流检测电阻会产生 1%误差,但该初始容差可以校准或调整。然而,由于工作范围超过 80°C,因此必须考虑电阻的温度系数。

差分放大器版图设计

一.绪论 1.1差分放大器的概述 差分放大器(Differential amplifier),是能把两个输入电压的差值加以放大的电路,也称差动放大器。这是一种零点漂移很小的直接耦合放大器,常用于直流放大。它可以是平衡(术语“平衡”意味着差分)输入和输出,也可以是单端(非平衡)输入和输出,常用来实现平衡与不平衡电路的相互转换,是各种集成电路的一种基本单元。 由两个参数特性相同的晶体管用直接耦合方式构成的放大器。若两个输入端上分别输入大小相同且相位相同的信号时,输出为零,从而克服零点漂移。适于作直流放大器。 差分放大器是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器,有时简称为“差放”。差分放大器通常被用作功率放大器(简称“功放”)和发射极耦合逻辑电路(ECL, Emitter Coupled Logic)的输入级。 差分放大器是普通的单端输入放大器的一种推广,只要将差放的一个输入端接地,即可得到单端输入的放大器。 很多系统在差分放大器的一个输入端输入信号,另一个输入端输入反馈信号,从而实现负反馈。常用于电机或者伺服电机控制,以及信号放大。 在离散电子学中,实现差分放大器的一个常用手段是差动放大,见于多数运算放大器集成电路中的差分电路。 差分放大器可以用晶体三极管(晶体管)或电子管作为它的有源器件。 输出电压u0=u01-u02,是晶体管T1和T2集电极输出电压u01和u02之差。 当T1和T2的输入电压幅度相等但极性相反,即us1=-us2时,差分放大器的增益Kd(称差模增益)和单管放大器的增益相等,即Kd≈Rc/re,式中Rc=Rc1=Rc2,re 是晶体管的射极电阻。通常re很小,因而Kd较大。当us1=us2 ,即两输入电压的幅度与极性均相等时,放大器的输出u0应等于零,增益也等于零。实际放大电路不可能完全对称,因而这时还有一定的增益。这种增益称为共模增益,记为

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