3.31直接耦合放大电路11ppt
合集下载
第3章 直接耦合放大电路和集成运算放大器
+ u i1
Rid 2 Rb rbe －
（4）输出电阻
Ro 2Rc
+
ui2
_ReV
－
EE
2. 双端输入单端输出
(1)差模电压放大倍数
Aud
Rc 2Rb
//
RL rbe
+VCC
Rc
Rc
+
这种方式适用 于将差分信号转换
Rb T1 RL
uo1 －
T2 Rb
为单端输出的信号。 +
－
R3
R2 R1
流电阻并不大。
_
V EE
恒流源使共模放大倍数减小，而
不影响差模放大倍数，从而增加
共模抑制比。
3.2.4 差动放大电路的四种接法
差动放大器共有四种输入输出方式:
1. 双端输入、双端输出（双入双出） 2. 双端输入、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单入单出）
用于衡量差分放大对管输入电流的大小。
IIB
1 2
IB1 IB2
4.开环差模电压放大倍数 Aod ：
无反馈时的差模电压增益。
一般Aod在100～120dB左右，高增益运放可达140dB以上。
Au = 10000
若输出有1 V的漂移
电压 。
+
ui
则等效输入有100 —
Rc1 Rb1
T1 Re1
Re2
+ VCC
+u o T2
- VEE
uV的漂移电压
等效 100 uV
漂移
3. 减小零漂的措施
直接耦合多级放大电路
直接耦合多级放大电路直接耦合多级放大电路是一种常见的电子电路，用于放大信号的幅度。
它由多级放大器组成，每个放大器都与前一级放大器直接连接，没有任何耦合元件。
这种直接连接的方式可以提供更高的增益和更宽的频带宽度，同时也可以减小电路的大小和成本。
直接耦合多级放大电路的基本原理是利用放大器的非线性特性来放大输入信号。
每个放大器都有一个输入端和一个输出端，通过将输出端与下一级放大器的输入端直接连接，可以将上一级放大器放大的信号直接传递给下一级放大器。
这样，信号可以经过多个级别的放大，从而获得更大的幅度。
直接耦合多级放大电路的一个关键问题是如何控制放大器的增益和频带宽度。
增益是指输入信号经过放大器后的输出信号与输入信号之间的比值。
频带宽度是指放大器能够放大的频率范围。
在设计直接耦合多级放大电路时，需要根据具体的应用需求来选择合适的放大器，并进行适当的调整和优化。
直接耦合多级放大电路的优点是可以提供较高的增益和较宽的频带宽度。
由于没有耦合元件，电路的大小和成本也较小。
此外，直接耦合多级放大电路还具有较低的噪声和失真特性，使其在各种应用中得到广泛应用。
然而，直接耦合多级放大电路也存在一些问题。
由于每个放大器都与前一级放大器直接连接，因此在级联过程中会引入一定的耦合效应。
这些耦合效应可能会导致信号失真和不稳定性。
此外，直接耦合多级放大电路还对电源的稳定性和噪声抑制能力有较高的要求。
为了解决这些问题，可以采用一些技术手段来改善直接耦合多级放大电路的性能。
例如，可以在每个放大器的输入和输出之间添加适当的补偿电路，来抵消耦合效应带来的影响。
同时，还可以通过优化电源设计和增加滤波器等方式来提高电路的稳定性和噪声抑制能力。
总的来说，直接耦合多级放大电路是一种常见的电子电路，用于放大信号的幅度。
它具有较高的增益和较宽的频带宽度，但也存在一些问题需要解决。
通过合理的设计和优化，可以提高直接耦合多级放大电路的性能，使其在各种应用中发挥更好的作用。
直接耦合放大电路 ppt课件
Rb IE IE Rb
IB
Rb
EE U BE + 2(1 + )Rem
;
IC IB;
ui1 2IE
Rem ui2
-EE
UC EC IC RC ; UE 0 IBRB UBE U BE ;
UCE EC IC RC U E EC IC RC + UBE
△iE1=－△ iE2，Re中电流不变，即Re 对差模信号无反馈
ppt课件
10
（3）静态分析
因电路对称，只需讨论单管。
EC
IB1 IB2 IB; IC1 IC2 IC ;
IE1 IE2 IE;
RC
IBuO1
IC IC
T1
T2
RC
uO2 IB
IB Rb + U BE + 2I E Rem EE
共模抑制比KCMR：综合考察差分放大电路放大 差模信号的能力和抑制共模信号的能力。
KCMR
Ad Ac
在 参 数 理 想 对 称 的 情 况下 ，KCMR 。
ppt课件
14 继续
根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法
RC
Rb
+
+ uO -
RC EC 双
Rb
入 双
出
- uid
IEE
IEQ、IBQ、ICQ与双端输 出时一样，但是UCEQ1≠
UCEQ2
UCQ 1
RL Rc + RL
VCC
I CQ ( Rc
∥
RL )
UCQ 2 VCC ICQRc
ppt课件
直接耦合放大电路和集成运算放大器ppt文档
二、集成电路的结构特点
图 9 -3 是半导体硅片集成电路放大了的剖面结构示意图。 集成电路把小硅片电路及其引线封装在金属或塑料外壳内， 只露出外引线。
集成电路看上去是个器件，实际上又是个电路系统，它 把元器件和电路一体化了，单片计算机系统就是一个典型例 子。 因此，集成电路又叫固体电路。
从图 9 -3 集成电路剖面结构图来看， 集成电路在结构上有 以下三个特点。
利用半导体三极管常用的硅平面工艺技术，把组成电路的 电阻、电容、二极管、三极管及连接导线同时制造在一小块硅 片上，便成为一块集成电路，其对外部完成某一电路的功能。
集成电路出现后， 以其体积小、重量轻、可靠性高、组 装和调试工作量小等一系列优异性能，在科学技术各个部门 得到了普遍的推广使用。目前，各类集成电路已在计算机、 国防科技及仪器仪表、通讯、广播电视等领域广泛使用。
U O 1A 11 2U id ,U O 2A 1(1 2)U id
所以输出电压
Uod=Uo1-Uo2=A1·Uid 差动放大电路的电压放大倍数为
AdU UO iddAi Rb R C rbe
（注意：Uo1、Uo2、Uid、Uo均为电压有效值。 ）
式（9 -2）说明：差动式放大电路（两管）的电压放大倍 数和单管放大电路的放大倍数相同。差动电路的特点是多用一 个放大管来换取对零漂的抑制。
这种对地大小相等、极性（或相位）相反的电压信号叫 差模信号， 用uid表示为
uid=ui1-ui2
(9 -1)
差模信号就是待放大的有用信号。在它的作用下，一只
三极管内电流上升，另一只管内电流下降，于是输出端将有
电压输出。所以差动放大电路对差模信号能进行放大。 设差
动放大电路单侧的放大倍数为A1，由于电路对称，
图 9 -3 是半导体硅片集成电路放大了的剖面结构示意图。 集成电路把小硅片电路及其引线封装在金属或塑料外壳内， 只露出外引线。
集成电路看上去是个器件，实际上又是个电路系统，它 把元器件和电路一体化了，单片计算机系统就是一个典型例 子。 因此，集成电路又叫固体电路。
从图 9 -3 集成电路剖面结构图来看， 集成电路在结构上有 以下三个特点。
利用半导体三极管常用的硅平面工艺技术，把组成电路的 电阻、电容、二极管、三极管及连接导线同时制造在一小块硅 片上，便成为一块集成电路，其对外部完成某一电路的功能。
集成电路出现后， 以其体积小、重量轻、可靠性高、组 装和调试工作量小等一系列优异性能，在科学技术各个部门 得到了普遍的推广使用。目前，各类集成电路已在计算机、 国防科技及仪器仪表、通讯、广播电视等领域广泛使用。
U O 1A 11 2U id ,U O 2A 1(1 2)U id
所以输出电压
Uod=Uo1-Uo2=A1·Uid 差动放大电路的电压放大倍数为
AdU UO iddAi Rb R C rbe
（注意：Uo1、Uo2、Uid、Uo均为电压有效值。 ）
式（9 -2）说明：差动式放大电路（两管）的电压放大倍 数和单管放大电路的放大倍数相同。差动电路的特点是多用一 个放大管来换取对零漂的抑制。
这种对地大小相等、极性（或相位）相反的电压信号叫 差模信号， 用uid表示为
uid=ui1-ui2
(9 -1)
差模信号就是待放大的有用信号。在它的作用下，一只
三极管内电流上升，另一只管内电流下降，于是输出端将有
电压输出。所以差动放大电路对差模信号能进行放大。 设差
动放大电路单侧的放大倍数为A1，由于电路对称，
3.3直接耦合放大电路
• 输入级：差分放大电路 • 输出级：互补电路（OCL） • 中间级：共射放大电路
+VCC Rb R
共模输入电压
+u o
T1
共模放大倍数
Δuo Ac = Δuic
共模抑制比 KCMR =
Ad Ac
上一页 返 回 下一页
理想情况下 Ac = 0， KCMR = ∞
2、长尾式差分放大电路
动画
+VCC Rc Rc
+ T1
R + uid +1 ~ uid -2 ~ +1 uid -2 R
其中温度的变化是主要原因 抑制温度漂移的方法：
1. 在电路中引入直流负反馈 2. 采用温度补偿的方法 3. 采用差分放大电路
上一页
返 回
下一页
二、差分放大电路
1、基本形式差分放大电路 Rb1 = Rb2 Rc1 = Rc2
R1 = R2
+ uid ~ Rb1 R1
静态时为零
+VCC Rb2
Rc1
UC1
1 = 2 Au1Δui
= 2 Δuc1
1 A Δu = 2· 2 u1 i
Δuo = Au1 差模电压放大倍数 Ad = Δui 牺牲一个放大管的放大倍数换取对零点漂移的抑制
但不理想，因电路不可能完全对称， 单端输出时失去对零点漂移的抑制能力。
上一页 返 回 下一页
共模抑制比
Rb
R + uic ~ Rc Rc T2
1. 差分输入、双端输出
+VCC Rc R + ui T1
+u o
Rc
RL ( Rc // ) 2 Ad R rbe
+VCC Rb R
共模输入电压
+u o
T1
共模放大倍数
Δuo Ac = Δuic
共模抑制比 KCMR =
Ad Ac
上一页 返 回 下一页
理想情况下 Ac = 0， KCMR = ∞
2、长尾式差分放大电路
动画
+VCC Rc Rc
+ T1
R + uid +1 ~ uid -2 ~ +1 uid -2 R
其中温度的变化是主要原因 抑制温度漂移的方法：
1. 在电路中引入直流负反馈 2. 采用温度补偿的方法 3. 采用差分放大电路
上一页
返 回
下一页
二、差分放大电路
1、基本形式差分放大电路 Rb1 = Rb2 Rc1 = Rc2
R1 = R2
+ uid ~ Rb1 R1
静态时为零
+VCC Rb2
Rc1
UC1
1 = 2 Au1Δui
= 2 Δuc1
1 A Δu = 2· 2 u1 i
Δuo = Au1 差模电压放大倍数 Ad = Δui 牺牲一个放大管的放大倍数换取对零点漂移的抑制
但不理想，因电路不可能完全对称， 单端输出时失去对零点漂移的抑制能力。
上一页 返 回 下一页
共模抑制比
Rb
R + uic ~ Rc Rc T2
1. 差分输入、双端输出
+VCC Rc R + ui T1
+u o
Rc
RL ( Rc // ) 2 Ad R rbe
直接耦合放大电路
直接耦合放大电路引言直接耦合放大电路是一种常见的电路结构，用于放大信号，起到增强信号强度的作用。
它是在信号源和负载之间通过一个放大器进行信号传递的方法。
在本文中，我们将探讨直接耦合放大电路的基本原理、电路设计和应用。
基本原理直接耦合放大电路基于放大器的工作原理，通过放大器将输入信号的幅度放大，然后将放大后的信号传递给负载。
直接耦合指的是输入信号和放大器的耦合方式是通过电容来实现的，从而实现直接的信号传递。
典型的直接耦合放大电路包含一个放大器和一个负载。
放大器经常使用晶体管或运放器实现。
晶体管是一种半导体设备，可以放大电流和电压。
运放器则是一种专用的集成电路，用于放大电压和电流。
在直接耦合放大电路中，我们通常使用晶体管作为放大器。
负载是放大电路中将信号输出到的设备，可以是一个电阻、扬声器或其他电子设备。
负载的特性也会影响放大电路的设计和性能。
电路设计直接耦合放大电路的设计需要考虑多个因素，包括放大器的类型、电路的增益和频率响应等。
放大器类型在直接耦合放大电路中，常用的放大器类型有共射放大器、共基放大器和共集放大器。
这些放大器类型具有不同的特性和应用场景，选择合适的放大器类型对于电路设计至关重要。
•共射放大器：具有较高的电压增益和输入阻抗，常用于需要较大幅度的信号放大的场景。
•共基放大器：具有较高的电流增益和频带宽度，常用于需要较高频率响应的场景。
•共集放大器：具有较高的输入阻抗和低的输出阻抗，常用于需要降低负载影响的场景。
电路增益电路增益是指输入信号放大后的幅度与输入信号幅度之间的比值。
在直接耦合放大电路中，我们可以通过调整电路中的元件参数来实现不同的增益。
增益的选择是根据具体应用需求来确定的。
频率响应频率响应是指电路在不同频率下对信号的放大能力。
在直接耦合放大电路中，我们需要考虑放大器的频率响应以满足应用需求。
一般情况下，我们希望电路能够在一个宽频带范围内稳定放大信号，而不会出现频率失真或衰减。
直接耦合放大电路
Ad
Rb
2
rb e(1 )
RW
2
Ri 2Rbrbe(1)R 2W
RO 2RC
2. 用恒流源电路取代Re，构成
3. 恒流源型差分放大电路
AcuO c
(Rc//RL)
uIc Rbrbe 2(1)Re
KCMRAd Rbrbe2(1)Re
Ac
2(Rbrb)e
Re为无穷大时，Ac为0，KCMR为无穷大。
电路参数理想对称
T1与T2的特性相同
R b1 R b2 R b
R c1 R c2 R c
1 2
r r r be 1
be 2
be
1. 静态分析
IR eIE1Q IE2 Q 2 IEQ
IB R b Q U B E 2 IQ ER Q e V EE
IEQVEEUBEQ
2Re
IBQ IEQ
A c u O c
(R c//R L ) 0
u Ic R brbe 2 (1)R e
K CM R Ad Rbrbe 2(1 )R e
Ac
2(Rbrb)e
四、改进型差分放大电路
为了使差分放大电路的性能更好，对共模信号的抑制能 力更强，对差模信号的放大能力更大。 1. 加条令电位器
(Rc // RL)
IEQVEEUBEQ 2Re
但是，在同样的静态工作电流下，增大Re 势必是要求更 高的VEE。另外Re大，不易集成。
所以我们希望在e的元件具有对直流电阻较小，对交流电 阻很大的特点。恒流源具有此功能。
2. 用恒流源电路取代Re，构成 3. 恒流源型差分放大电路
静态分析：
I 2 IB 3
UB3 R2 VEE R1R2
直接耦合放大电路
由于输入差模信号的同 时伴随有共模输入信号 ，所以 u uO Ad u I Ac I 2 此输入、输出方式电路的动、静态参数求取与双端 输入、双端输出的完全一致。
单端输入，单端输出
此输入、输出方式电路的动、静态参数求取与双 端输入、单端输出的完全一致。
４、改进型差分放大电路
Uo
（２）、输入电阻： （３）、输出电阻：
Ｒi＝Ｒi1
Ｒo＝Ｒon
３.３ 直接耦合放大电路
（一）、零点漂移 （二）、差分放大电路 （三）、直接耦合互补输出级
（四）、直接耦合多级放大电路
（一）、零点漂移现象
1、现象： 输入电压为零，输出端仍有 缓慢变化的电压产生。 2、原因： 任何参数的变化，如： 电源电压、元件的老化、温度。 3、抑制方法： 直流负反馈、温度补偿、 对称电路。（稳定Q）
Aud dＢ(分贝) AuC
集成电路中ＫＣＭＲ一般为 １２０～１４０ｄＢ。
CMRR — Common Mode Rejection Ratio
３、差分放大电路的四种接法：
（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／单端输出
双端输入，单端输出
Q：I EQ、I BQ、I CQ与双端输出时相同。 U CEQ1 U CEQ2 U CQ1 RL VCC I CQ ( Rc ∥ RL ) Rc RL
U CQ2 VCC - I CQ Rc U CEQ1 U CQ1 U EQ1
动态分析：
1 ( Rc ∥ RL ) 动态： d A 2 Rb rbe
RE 特点： -VEE （-15V） 双电源长尾式差放
ui2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
K CMR AVD = AVC
8
二、长尾式差分放大电路
1.静态分析 由于： I 1 uI 2 0 u
I Re I EQ1 I EQ 2 2I EQ
由于：I BQ Rb1 U BEQ 2I EQ Re VEE
：I EQ VEE U BEQ 2 Re
I BQ I EQ 1
// RL )
（4）差模输入电阻
Rid 2Rb rbe
（5）输出电阻
Ro Rc
22
（2）等效电路及共模电压放大倍数
uIc i B Rb i B rbe 2i B 1 Re
uOc Rc // RL Avc uIc Rb rbe 21 Re
2
零点漂移现象产生的原因：
假设 AV1 = 100,
漂了 100 uV
漂移 10 mV+100 uV
AV2 = 100, AV3 = 1 。
若第一级漂了100 uV，
则输出漂移 1 V。
若第二级也漂了 100 uV， 则输出漂移 10 mV。
漂移 1 V+ 10 mV
第一级是关键
3
引起零点漂移因素：
双端输出时：
单端输出时： (2)共模电压放大倍数
Avd
Rc // RL
2Rb rbe
与单端输入还是双端输入无关， 只与输出方式有关： Avc 双端输出时：
单端输出时：
0 R 'L Avc 2 Re
28
(3)差模输入电阻
不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻 Rid是基本放大电路的两倍。
一、电路组成:
即：1=2= VBE1=VBE2= VBE rbe1= rbe2= rbe RC1=RC2= RC Rb1=Rb2= Rb
差模信号
共模信号
对称性结构
差分放大电路对共模信号有很强的抑制作用。
差分放大电路对差模信号有很强的放大作用。
返回
6
简单的说 所谓差动是指 “输入有差别，输出有变动”
Avc 0
Ro 2Rc Ad K CMR Ac
返回
26
4. 单端输入单端输出
计算同双入单出：
2Rb rbe Rc // RL R' L Avc Rb rbe 21 Re 2R 注意放大倍数的正负号：
Avd
Rc // RL
ICQ βIBQ 0.26mA IEQ 根椐电路可以列出输入方程 26mV IBQRb UBE rbe rbb (1 W ) (1 β)IBQ 6.2KΩEe 0 (1 β)IBQ R /2 2Ree IEQ (mA)
32
例题－续
求Uid1、Uid2、Uic Uic1=Uic2=(Ui1+Ui2)/2 =（5-3）/2=1mV Uid1=-Uid2=(Ui1-Ui2)/2 =（5+3）/2=4mV 求AUd → Uod
对称结构
UCEQ UCQ U EQ VCC ICQ Re U BEQ 由于：UCQ1 UCQ 2 ，所以：UO UCQ1 UCQ 2 0
9
2.对共模信号的抑制作用
* 对称性抑制了零漂
加共模信号时， uOc=0 * Re也抑制零漂
iC 1
iB1 iC1 (iE1 )
Rid 设从T1的基极输入信号， 2Rb rbe 如果从C1 Ro Rc输出，为负号；
从C2 输出为正号。
e
K CMR
Rb rbe 21 Re 2Rb rbe
27
差动放大器动态参数计算总结
(1)差模电压放大倍数
RL 与单端输入还是双端输入无关， ( Rc // 2 ) Av d 只与输出方式有关： Rb rbe
uOc 共 模 放 大 倍 数 ：c A uIc
对称时： c 0 A
11
3.对差模信号的放大作用
输入一个差模uId , 两个输入端各得到一半。
可以单独画交流通路 （注意两个虚地点）
由uc1= -uc2可知RL两端电 位一端为正，一端为负， RL的中点应是地电位， 即每管对地的 负载电阻为RL/2。 12
由上式可见：增大Re是改善共模抑制比的措施！
24
3. 单端输入双端输出
单端输入等效双端输入
uO Ad uI Ac
u I
2
参数计算同双端输
入双端输出电路！！
25
单入、双出电路同双入双出电路
计算同双端输入双端输出：
RL ( Rc // ) 2 Av d Rb rbe
Rid 2Rb rbe
已知：Ec=12V Ee=6V =60 例题 rbb'=100 Rc=Rb=Ree=10K RW=100 Ui1=5mV Ui2=3mV 求：输入差模电压Uid1、Uid2 和共模电压Uic,双端输出差模 电压Uod和共模电压Uoc 。 解：由求静态值→rbe
IBQ
Ee UBE 4.37μA R b (1 β) (RW /2 2Ree )
Rid 2Rb rbe
(4)输出电阻
单端输出时：
Ro Rc
双端输出时：
Ro 2Rc
29
(5)共模抑制比
共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。
KCMR
Avd Avc
，或
KCMR
Avd dB 20 lg Avc
双端输出时KCMR可认为等于无穷大， 单端输出时共模抑制比：
7
差分电路的几个基本概念
(1) 差模信号与共模信号 差模信号： v
1 vic = ( vi1 vi2 ) 2 vod 差模电压增益： AVD = vid 共模电压增益： voc AVC = vic
共模信号：
总输出电压： (2)共模抑制比
id
= vi1 vi2
vo = vod voc AVD vid AVC vic
输出电压与输入电压的关系曲线： uO f (uI ) 由电源决定
斜率为差模放 大倍数
非线性关系
返回
16
电压传输特性
uO f (uI )
1. 当输入信号Ui=0时，Ic1=Ic2=0.5Io,输出电压Uo为0。 Ui在UT范围内，Uo与Ui呈线性关系。
2.当Ui> UT时，则进入非线性区，当Ui> 2UT时， 差放中一管进入截止，电流基本不变，这一特性称 大信号限幅特性。
3. 扩大线性区，可在T1、T2管接入射极电阻Re。
17
三、差动放大器的输入输出方式
(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)差分放大电路可以有两个输出端： 一个是集电极C1，另一个是集电极C2。 双端输出——从C1 和C2输出。 单端输出——从C1或C2 对地输出。
A Ud
R c R b rbe (1 ) R W /2
= -31 RW引入负 反馈
ΔUod AUd ΔUid = -318= -248mV
求AUc → Uoc 双端输出：AUc=0→ Uoc=0 33
作业： • 3.6 •( Rc // RL )
R' L 2Re
23
（6）共模抑制比 KCMR
Avd
Rc // RL
2Rb rbe
uOc Rc // RL Avc uIc Rb rbe 21 Re
K CMR
Avd Rb rbe 21 Re Avc 2Rb rbe
18
差动放大器共有四种输入输出方式: 1. 双端输入、双端输出（双入双出） 2. 双端输入、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单入单出） 主要讨论的问题有： 差模电压放大倍数、共模电压放大倍数 差模输入电阻 输出电阻
19
1. 双端输入双端输出
（1）差模电压放大倍数 （2）共模电压放大倍数 （3）差模输入电阻 （4）输出电阻
共模负反馈电阻值越 大，负反馈作用越强
uBE 1 iB1 uE uIc uBE 2 iB 2 iB 2 iC 2 (iE 2 )
iC 2
10
当vi1 = vi2 = 0 时， vC1 = vC2 vo= vC1 - vC2 = 0 当温度变化时： vC1 = vC2 vo= (vC1 + vC1 ) - (vC2 + vC2 ) = 0
（2）差模电压放大倍数
Avd
c
Rc // RL
2Rb rbe
（3）共模电压放大倍数 ( R 由于：u i
Od C
uOc Rc // RL Avc uId i B ( Rb rbe ) 2 uIc Rb rbe 21 Re
KCMR
R'L / 2( Rb rbe ) Re R'L / 2 Re Rb rbe
30
四、改进型的差分放大电路
+EC
R3是负反馈电阻，Rw是调零电阻小电阻 Rs 抑制温漂。 采用恒流源的差动放大器
ui
RC T1 W T2
P
RC Rs R1 R2
T3 R3 -Ee
31
rid=2(Rb+rie)
rod=2(Rc//rce) rod ≈2 Rc
13
共模抑制比 共模抑制比CMRR—衡量差放的一个重要指标。
K CMR
8
二、长尾式差分放大电路
1.静态分析 由于： I 1 uI 2 0 u
I Re I EQ1 I EQ 2 2I EQ
由于：I BQ Rb1 U BEQ 2I EQ Re VEE
：I EQ VEE U BEQ 2 Re
I BQ I EQ 1
// RL )
（4）差模输入电阻
Rid 2Rb rbe
（5）输出电阻
Ro Rc
22
（2）等效电路及共模电压放大倍数
uIc i B Rb i B rbe 2i B 1 Re
uOc Rc // RL Avc uIc Rb rbe 21 Re
2
零点漂移现象产生的原因：
假设 AV1 = 100,
漂了 100 uV
漂移 10 mV+100 uV
AV2 = 100, AV3 = 1 。
若第一级漂了100 uV，
则输出漂移 1 V。
若第二级也漂了 100 uV， 则输出漂移 10 mV。
漂移 1 V+ 10 mV
第一级是关键
3
引起零点漂移因素：
双端输出时：
单端输出时： (2)共模电压放大倍数
Avd
Rc // RL
2Rb rbe
与单端输入还是双端输入无关， 只与输出方式有关： Avc 双端输出时：
单端输出时：
0 R 'L Avc 2 Re
28
(3)差模输入电阻
不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻 Rid是基本放大电路的两倍。
一、电路组成:
即：1=2= VBE1=VBE2= VBE rbe1= rbe2= rbe RC1=RC2= RC Rb1=Rb2= Rb
差模信号
共模信号
对称性结构
差分放大电路对共模信号有很强的抑制作用。
差分放大电路对差模信号有很强的放大作用。
返回
6
简单的说 所谓差动是指 “输入有差别，输出有变动”
Avc 0
Ro 2Rc Ad K CMR Ac
返回
26
4. 单端输入单端输出
计算同双入单出：
2Rb rbe Rc // RL R' L Avc Rb rbe 21 Re 2R 注意放大倍数的正负号：
Avd
Rc // RL
ICQ βIBQ 0.26mA IEQ 根椐电路可以列出输入方程 26mV IBQRb UBE rbe rbb (1 W ) (1 β)IBQ 6.2KΩEe 0 (1 β)IBQ R /2 2Ree IEQ (mA)
32
例题－续
求Uid1、Uid2、Uic Uic1=Uic2=(Ui1+Ui2)/2 =（5-3）/2=1mV Uid1=-Uid2=(Ui1-Ui2)/2 =（5+3）/2=4mV 求AUd → Uod
对称结构
UCEQ UCQ U EQ VCC ICQ Re U BEQ 由于：UCQ1 UCQ 2 ，所以：UO UCQ1 UCQ 2 0
9
2.对共模信号的抑制作用
* 对称性抑制了零漂
加共模信号时， uOc=0 * Re也抑制零漂
iC 1
iB1 iC1 (iE1 )
Rid 设从T1的基极输入信号， 2Rb rbe 如果从C1 Ro Rc输出，为负号；
从C2 输出为正号。
e
K CMR
Rb rbe 21 Re 2Rb rbe
27
差动放大器动态参数计算总结
(1)差模电压放大倍数
RL 与单端输入还是双端输入无关， ( Rc // 2 ) Av d 只与输出方式有关： Rb rbe
uOc 共 模 放 大 倍 数 ：c A uIc
对称时： c 0 A
11
3.对差模信号的放大作用
输入一个差模uId , 两个输入端各得到一半。
可以单独画交流通路 （注意两个虚地点）
由uc1= -uc2可知RL两端电 位一端为正，一端为负， RL的中点应是地电位， 即每管对地的 负载电阻为RL/2。 12
由上式可见：增大Re是改善共模抑制比的措施！
24
3. 单端输入双端输出
单端输入等效双端输入
uO Ad uI Ac
u I
2
参数计算同双端输
入双端输出电路！！
25
单入、双出电路同双入双出电路
计算同双端输入双端输出：
RL ( Rc // ) 2 Av d Rb rbe
Rid 2Rb rbe
已知：Ec=12V Ee=6V =60 例题 rbb'=100 Rc=Rb=Ree=10K RW=100 Ui1=5mV Ui2=3mV 求：输入差模电压Uid1、Uid2 和共模电压Uic,双端输出差模 电压Uod和共模电压Uoc 。 解：由求静态值→rbe
IBQ
Ee UBE 4.37μA R b (1 β) (RW /2 2Ree )
Rid 2Rb rbe
(4)输出电阻
单端输出时：
Ro Rc
双端输出时：
Ro 2Rc
29
(5)共模抑制比
共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。
KCMR
Avd Avc
，或
KCMR
Avd dB 20 lg Avc
双端输出时KCMR可认为等于无穷大， 单端输出时共模抑制比：
7
差分电路的几个基本概念
(1) 差模信号与共模信号 差模信号： v
1 vic = ( vi1 vi2 ) 2 vod 差模电压增益： AVD = vid 共模电压增益： voc AVC = vic
共模信号：
总输出电压： (2)共模抑制比
id
= vi1 vi2
vo = vod voc AVD vid AVC vic
输出电压与输入电压的关系曲线： uO f (uI ) 由电源决定
斜率为差模放 大倍数
非线性关系
返回
16
电压传输特性
uO f (uI )
1. 当输入信号Ui=0时，Ic1=Ic2=0.5Io,输出电压Uo为0。 Ui在UT范围内，Uo与Ui呈线性关系。
2.当Ui> UT时，则进入非线性区，当Ui> 2UT时， 差放中一管进入截止，电流基本不变，这一特性称 大信号限幅特性。
3. 扩大线性区，可在T1、T2管接入射极电阻Re。
17
三、差动放大器的输入输出方式
(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)差分放大电路可以有两个输出端： 一个是集电极C1，另一个是集电极C2。 双端输出——从C1 和C2输出。 单端输出——从C1或C2 对地输出。
A Ud
R c R b rbe (1 ) R W /2
= -31 RW引入负 反馈
ΔUod AUd ΔUid = -318= -248mV
求AUc → Uoc 双端输出：AUc=0→ Uoc=0 33
作业： • 3.6 •( Rc // RL )
R' L 2Re
23
（6）共模抑制比 KCMR
Avd
Rc // RL
2Rb rbe
uOc Rc // RL Avc uIc Rb rbe 21 Re
K CMR
Avd Rb rbe 21 Re Avc 2Rb rbe
18
差动放大器共有四种输入输出方式: 1. 双端输入、双端输出（双入双出） 2. 双端输入、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单入单出） 主要讨论的问题有： 差模电压放大倍数、共模电压放大倍数 差模输入电阻 输出电阻
19
1. 双端输入双端输出
（1）差模电压放大倍数 （2）共模电压放大倍数 （3）差模输入电阻 （4）输出电阻
共模负反馈电阻值越 大，负反馈作用越强
uBE 1 iB1 uE uIc uBE 2 iB 2 iB 2 iC 2 (iE 2 )
iC 2
10
当vi1 = vi2 = 0 时， vC1 = vC2 vo= vC1 - vC2 = 0 当温度变化时： vC1 = vC2 vo= (vC1 + vC1 ) - (vC2 + vC2 ) = 0
（2）差模电压放大倍数
Avd
c
Rc // RL
2Rb rbe
（3）共模电压放大倍数 ( R 由于：u i
Od C
uOc Rc // RL Avc uId i B ( Rb rbe ) 2 uIc Rb rbe 21 Re
KCMR
R'L / 2( Rb rbe ) Re R'L / 2 Re Rb rbe
30
四、改进型的差分放大电路
+EC
R3是负反馈电阻，Rw是调零电阻小电阻 Rs 抑制温漂。 采用恒流源的差动放大器
ui
RC T1 W T2
P
RC Rs R1 R2
T3 R3 -Ee
31
rid=2(Rb+rie)
rod=2(Rc//rce) rod ≈2 Rc
13
共模抑制比 共模抑制比CMRR—衡量差放的一个重要指标。
K CMR