电子技术精品课程-模拟电路-第4章 差动放大电路和集成运算放大电路 48页
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第4章 差动放大电路与集成运算放大电路
所以，RL开路。
Q点严格的说是6个量
I BQ1, I BQ2 , ICQ1, ICQ2 ,UCQ1,UCQ2
从长尾入手： 令
UBQ1 UBQ2 0
UE -UBEQ -0.7V
I EQ
-0.7-(-VEE ) VEE U BEQ Re Re
UCQ1 UCQ2 VCC ICQ1 RC
2、共模信号与共模输入
共模信号是指大小相等，极性相同的两个信号。 将共模信号加入到两个输入端的方式称共模输入。必 须明确，共模信号是无用信号，是抑制的对象。
由于环境温度 变化引起静态工作 点的漂移(简称温 漂或零点漂移)折 合到输入端相当于 在输入端加上了共 模信号。下面就将 温漂视为共模信号 来讨论。
1)、差模交流通路
分析方法同双入双出接 法，Re 对差模信号无影响， 作短路处理，直流电源对地 作交流短路处理。输出端RL 不变。
2)、差模电压放大倍数 Ad
单端输出的差模输出电压为双 端输出时的一半，因此Ad也减 少一半。
Ad
单臂差模交流等效电路：
1 A1 2 1 ( Rc ∥ RL ) 2 Rb rbe
4.1.2 差动放大电路的分析
1、差模信号与差模输入
差模信号是指大小相等，极性相反的两个信号。 将差模信号加入到两个输入端的方式称差模输入。必 须明确，差模信号是有用信号，是放大的对象。
U Id U Id 1 2 U Id U Id 2 2
差模输入电压用 U Id 表示
U Id U Id 1 U Id 2
(1)、差模交流通路
从输出端看，两管的差模电流在 RL 中点处互相抵 R 消，因此， L 中点处相当于交流地电位。也就是说，RL 折合到单管上需要减半。其他参数保留不变。
第4章 差动放大电路与集成运算放大器
ui1 ui 2
id
图3-3 差动放大电路的输入方式
共模信号 与差模信号
Ui1 Ui2
线性放 大电路
Uo
1 共模信号输入电压： U ic (U i1 U i 2 ) 2
差模信号输入电压：U
id
(U i1 U i 2 )
差模信号：是指在两个输入端加幅度相等， 极性相反的信号。
共模信号 ：是指在两个输入端加幅度相等， 极性相同的信号。
在放大器的两个输入端分别输入大小相等、 极性相同的信号，即 ui1 ui 2 时，这种输入方 式称为共模输入，所输入的信号称为共模 （输入）信号。共模输入信号常用 uic 来表 示，即 uic ui1 ui 2 。在放大器的两个输入端 分别输入大小相等、极性相反的信号，即 时这种输入方式为差模输入，所输 入的信号称为差模输入信号。差模输入信 号常用 u 来表示，即 ui1 uid / 2 ui 2 uid / 2
输入信号种类
ui1 = ui2 共模输入
(common mode)
uC ud
ui1 = -ui2 差模输入
(differential mode) 任意输入ui1, ui2（既非差模又非共模）
3.2 相关的理论知识
(2)共模输入
如图3-3（a）所示为共模输入方式，由图中可以看出，当差动放大器输 入共模信号时，由于电路对称，两管的集电极电位变化相同，因而输出 电压 u oc 恒为零。
Rod 2RC
5.共模抑制比 如果温度变化，两个差放管的电流将按相同的方向一起增大或减小，相当于给放大电路 加上一对共模输入信号。所以差模输入信号反映了要放大的有效信号，而共模输入信号 可以反映由温度等原因而产生的漂移信号或其它干扰信号。通常希望差分放大电路的差 模电压放大倍数愈大愈好，而共模电压放大倍数愈小愈好。 共模抑制比反映了差分放大电路放大差模信号、抑制零漂和共模信号的能力。
id
图3-3 差动放大电路的输入方式
共模信号 与差模信号
Ui1 Ui2
线性放 大电路
Uo
1 共模信号输入电压： U ic (U i1 U i 2 ) 2
差模信号输入电压：U
id
(U i1 U i 2 )
差模信号：是指在两个输入端加幅度相等， 极性相反的信号。
共模信号 ：是指在两个输入端加幅度相等， 极性相同的信号。
在放大器的两个输入端分别输入大小相等、 极性相同的信号，即 ui1 ui 2 时，这种输入方 式称为共模输入，所输入的信号称为共模 （输入）信号。共模输入信号常用 uic 来表 示，即 uic ui1 ui 2 。在放大器的两个输入端 分别输入大小相等、极性相反的信号，即 时这种输入方式为差模输入，所输 入的信号称为差模输入信号。差模输入信 号常用 u 来表示，即 ui1 uid / 2 ui 2 uid / 2
输入信号种类
ui1 = ui2 共模输入
(common mode)
uC ud
ui1 = -ui2 差模输入
(differential mode) 任意输入ui1, ui2（既非差模又非共模）
3.2 相关的理论知识
(2)共模输入
如图3-3（a）所示为共模输入方式，由图中可以看出，当差动放大器输 入共模信号时，由于电路对称，两管的集电极电位变化相同，因而输出 电压 u oc 恒为零。
Rod 2RC
5.共模抑制比 如果温度变化，两个差放管的电流将按相同的方向一起增大或减小，相当于给放大电路 加上一对共模输入信号。所以差模输入信号反映了要放大的有效信号，而共模输入信号 可以反映由温度等原因而产生的漂移信号或其它干扰信号。通常希望差分放大电路的差 模电压放大倍数愈大愈好，而共模电压放大倍数愈小愈好。 共模抑制比反映了差分放大电路放大差模信号、抑制零漂和共模信号的能力。
模拟电子电路模电课件清华大学华成英4集成运算放大电路
注意集成运算放大器的散热问题，采取适当的散热措施，避免过热导致性能下降或损坏。
在电路设计时考虑噪声干扰的影响，采取措施减小噪声干扰，如使用屏蔽、远离噪声源等。
在使用过程中注意避免突然的电压或电流冲击，以免造成集成运算放大器的损坏。
谢谢
THANKS
详细描述
共模抑制比是集成运算放大器性能的重要指标之一，它影响着电路的稳定性和性能。
总结词
在实际应用中，电路中的干扰和噪声通常是共模的，因此共模抑制比的大小直接影响到电路的性能和稳定性。在选择集成运算放大器时，需要根据实际需求来选择具有较大共模抑制比的型号。
详细描述
集成运算放大器的使用注意事项
了解集成运算放大器的规格书，确保其满足电路的性能要求。
良好的线性度
集成运放的内部电路设计使得它在放大信号时产生的噪声较低。
低噪声
集成运放的输入阻抗一般都在兆欧姆级别，使得它对信号源的影响较小。
高输入阻抗
按功能
可以分为通用型和专用型两类。通用型集成运放适用于多种场合，而专用型集成运放则是针对特定应用设计的，如仪表放大器、音频放大器等。
按性能指标
可以分为低噪声、高精度、高速型等不同类型。低噪声型集成运放主要用于信号放大，高精度型用于高精度的测量和运算，高速型则用于高速信号处理和传输。
电压-频率转换
电压-电流转换
集成运算放大器的性能指标
详细描述
开环电压增益的数值越大，意味着对微弱信号的放大能力越强，因此开环电压增益是衡量集成运算放大器性能的重要参数之一。
总结词
开环电压增益是衡量集成运算放大器放大能力的重要指标。
详细描述
开环电压增益是指在无反馈情况下，输入信号经过集成运算放大器放大后的输出电压与输入电压的比值。这个比值越大，说明放大器的放大能力越强。
集成运算放大器电路 模拟电子电路-PPT
IE2
1 R2
(U BE1
UBE2 )
UT R2
ln
I E1 IE2
当β1>>时，IE1≈Ir,IE2≈IC2，由此可得
R2
UT IC2
ln
Ir IC2
(4―10)
UCC
Ir
Rr
V1
第4章 集成运算放大器电路
IC2 V2
R2
图4―7微电流电流源
第4章 集成运算放大器电路
此式表明，当Ir和所需要的小电流一定时，可计算
UCC
Rr
Ir
IC1 IC2
IC3
第4章 集成运算放大器电路
V1
V2
Rr Ir
UCC V3
IC2
IC3
(a)
(b)
图4―5 (a)三集电极横向PNP管电路；(b)等价电路
第4章 集成运算放大器电路
三、比例电流源
如果希望电流源的电流与参考电流成某一比例关 系，可采用图4―6所示的比例电流源电路。由图可知
利用交流等效电路可求出威尔逊电流源的动态内阻
Ro为
Ro 2 rce
(4―13)
可见，威尔逊电流源不仅有较大的动态内阻，而且 输出电流受β的影响也大大减小。
图4―9给出了另一种反馈型电流源电路。它由两 个镜像电流源串接在一起组成，故称串接电流源。关 于它的稳流原理留给读者自行分析。
UCC
Ir
Rr
集成运放是一种多级放大电路， 性能理想的运放 应该具有电压增益高、 输入电阻大、 输出电阻小、 工 作点漂移小等特点。 与此同时， 在电路的选择及构成 形式上又要受到集成工艺条件的严格制约。 因此， 集 成运放在电路设计上具有许多特点， 主要有：
模拟电子技术---第4章 集成运算放大电路
max
对大信号的反应速度
四、集成运放的主要性能指标
指标参数
F007典型值
• 开环差模增益 Aod • 差模输入电阻 rid • 共模抑制比 KCMR • 输入失调电压 UIO • UIO的温漂d UIO/dT(℃) • 输入失调电流 IIO (│ IB1- IB2 │) • UIO的温漂d UIO/dT(℃) • 最大共模输入电压 UIcmax • 最大差模输入电压 UIdmax • -3dB带宽 fH • 转换速率 SR(=duO/dt│max)
一. 对称性好，适用于构成差分放大电路。
二. 集成电路中电阻，其阻值范围一般在几十欧到几 十千欧之间，如需高阻值电阻时，要在电路上另想办法。
三. 在芯片上制作三极管比较方便，常常用三极管 代替电阻(特别是大电阻)。
四. 在芯片上制作比较大的电容和电感非常困难， 电路通常采用直接耦合电路方式。
五. 集成电路中的 NPN 、 PNP管的 值差别较大， 通常 PNP 的 ≤ 10 。常采用复合管的形式。
高精度型：低失调、低温漂、低噪声、高增益，
Aod高于105dB。 用于微弱信号的测量与运算、高精度设备。
低功耗型：工作电源电压低、静态功耗小，在100～200μW。
用于空间技术、军事科学和工业中的遥感遥测。
大功率型、仪表用放大器、隔离放大器、缓冲放大器……
1
1. 集成运放的主要性能指标
输入级的分析
++
_
+
+
+
+
+_ ++
T7的作用：抑制共模信号 放大差模信号
T5、T6分别是T3、T4的有源 负载，而T4又是T6的有源负载。
模拟电子技术基础课件第4章多级放大电路和集成运算放大电路
将放大电路的前级输 出端通过电容接到后级 输入端。 特点： 1）各级静态工作点相 互独立,静态分析、设计 和调试方便； 2)交流信号在传输过程中损失小；
2. 阻容耦合
3）耦合电容的隔直 作用使电路的温漂很小； 4）低频特性差，不 能放大变化缓慢的信号；
5）大电容的存在，阻容耦合放大电路不便于集成。
4.2 差动放大电路
4.2.1 电路组成及抑制零漂原理
1. 电路的组成 特性相同的管子， 组成两半结构完全 对称的电路。
信号从两管基极输入，从两管集电极输出。
2. 抑制零点漂移的原理 因为两个管子的特 性相同，当外界条件 变化时，两管的集电 极电位始终相等，使 输出端电压为0，如此 抑制了零点漂移。
1. 静态工作点的分析 阻容耦合电路各级静态工作点相互独立,计算方法 同单管放大电路。 直接耦合电路各级静态工作点相互影响,需列方程 组求解，常以特殊电位点做为突破口,简化求解过程。
例4-1 求图示电路的静态工作点。已知：1、 2、UBEQ、UZ。
I1 I2 VCC U BEQ1 RB U BEQ1 R1
本章重点与难点
难点:
1. 组成多级放大电路的各级电路的输入电阻和 输出电阻及其对多级放大电路动态参数的影响。
2. 单端输出差分放大电路静态和动态的分析。
4.1 多级放大电路的耦合方式及分析
多个基本放大电路连接构成了“多级放大电路”， 每一个基本放大电路叫一“级”，级与级之间的连 接方式叫“耦合方式”。 常见耦合方式有四种: 直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 光电耦合
静态工作点稳定电路 +VCC RB1 RC C1+ +
Ui
+C2
VT
+
2. 阻容耦合
3）耦合电容的隔直 作用使电路的温漂很小； 4）低频特性差，不 能放大变化缓慢的信号；
5）大电容的存在，阻容耦合放大电路不便于集成。
4.2 差动放大电路
4.2.1 电路组成及抑制零漂原理
1. 电路的组成 特性相同的管子， 组成两半结构完全 对称的电路。
信号从两管基极输入，从两管集电极输出。
2. 抑制零点漂移的原理 因为两个管子的特 性相同，当外界条件 变化时，两管的集电 极电位始终相等，使 输出端电压为0，如此 抑制了零点漂移。
1. 静态工作点的分析 阻容耦合电路各级静态工作点相互独立,计算方法 同单管放大电路。 直接耦合电路各级静态工作点相互影响,需列方程 组求解，常以特殊电位点做为突破口,简化求解过程。
例4-1 求图示电路的静态工作点。已知：1、 2、UBEQ、UZ。
I1 I2 VCC U BEQ1 RB U BEQ1 R1
本章重点与难点
难点:
1. 组成多级放大电路的各级电路的输入电阻和 输出电阻及其对多级放大电路动态参数的影响。
2. 单端输出差分放大电路静态和动态的分析。
4.1 多级放大电路的耦合方式及分析
多个基本放大电路连接构成了“多级放大电路”， 每一个基本放大电路叫一“级”，级与级之间的连 接方式叫“耦合方式”。 常见耦合方式有四种: 直接耦合 阻容耦合 变压器耦合 光电耦合
静态工作点稳定电路 +VCC RB1 RC C1+ +
Ui
+C2
VT
+
模拟电子技术(西电第三版)第4章 差动放大电路与集成运算放大器
集成运放是本教材中头一个集成电子器件，其内部结构 比较复杂。不过，我们暂时可以不去了解其内部电路，只要 掌握其外围电路的接法就可以了。
4
实图4.1 LM741的管脚排列及序号 (a) 外引脚排列顺序；(b) 符号
5
2. 负反馈的引入 由第3章可知，放大器引入负反馈后，可以改善很多性 能。集成运放若不接负反馈或接正反馈，只要有一定的输入 信号(即使是微小的输入信号)，输出端就会达到最大输出值 (即饱和值)，运放的这种工作状态称为非线性工作状态。非 线性工作状态常用在电压比较器和波形发生器等电路中，这 里暂不考虑。集成运放引入负反馈后，就可工作于线性状态。 线性状态时，输出电压Uo与输入电压Ui之间的运算关系仅取 决于外接反馈网络与输入端的外接阻抗，而与运算放大器本 身参数无关。这一点大家在实训中要充分体会。
6
3. 反相比例运算电路 依外接元件连接的不同，集成运放可以构成比例放大、 加减法、微分、积分等多种数学运算电路。本实训只进行其 中一种运算——反相比例运算的练习。 反相比例运算电路如实图4.2所示。输入信号Ui从反相 输入端输入，同相输入端经电阻接地。这个电路的输出与输 入之间有如下关系：
7
即输出电压与输入电压成比例，比例系数仅与外接电阻Rf、 R1有关，与运放本身的参数无关。同相端所接R2、R3称为平 衡电阻，其作用是避免由于电路的不平衡而产生误差。
43
图 4.1.9 加调零电位器的差动放大器 (a) 射极调零；(b) 集电极调零
44
例4.1.2 图4.1.10(a)为带恒流源及调零电位器的差动 放大器，二极管VD的作用是温度补偿，它使恒流源IC3基本 不受温度变化的影响。设UCC=UEE=12 V，Rc=100 kΩ， RP=200 Ω，R1=6.8 kΩ，R2=2.2 kΩ，R3=33 kΩ，Rb= 10 kΩ，UBE3=UVD=0.7 V，各管的β值均为72，求静态时的 UC1，差模电压放大倍数及输入、输出电阻。
4
实图4.1 LM741的管脚排列及序号 (a) 外引脚排列顺序；(b) 符号
5
2. 负反馈的引入 由第3章可知，放大器引入负反馈后，可以改善很多性 能。集成运放若不接负反馈或接正反馈，只要有一定的输入 信号(即使是微小的输入信号)，输出端就会达到最大输出值 (即饱和值)，运放的这种工作状态称为非线性工作状态。非 线性工作状态常用在电压比较器和波形发生器等电路中，这 里暂不考虑。集成运放引入负反馈后，就可工作于线性状态。 线性状态时，输出电压Uo与输入电压Ui之间的运算关系仅取 决于外接反馈网络与输入端的外接阻抗，而与运算放大器本 身参数无关。这一点大家在实训中要充分体会。
6
3. 反相比例运算电路 依外接元件连接的不同，集成运放可以构成比例放大、 加减法、微分、积分等多种数学运算电路。本实训只进行其 中一种运算——反相比例运算的练习。 反相比例运算电路如实图4.2所示。输入信号Ui从反相 输入端输入，同相输入端经电阻接地。这个电路的输出与输 入之间有如下关系：
7
即输出电压与输入电压成比例，比例系数仅与外接电阻Rf、 R1有关，与运放本身的参数无关。同相端所接R2、R3称为平 衡电阻，其作用是避免由于电路的不平衡而产生误差。
43
图 4.1.9 加调零电位器的差动放大器 (a) 射极调零；(b) 集电极调零
44
例4.1.2 图4.1.10(a)为带恒流源及调零电位器的差动 放大器，二极管VD的作用是温度补偿，它使恒流源IC3基本 不受温度变化的影响。设UCC=UEE=12 V，Rc=100 kΩ， RP=200 Ω，R1=6.8 kΩ，R2=2.2 kΩ，R3=33 kΩ，Rb= 10 kΩ，UBE3=UVD=0.7 V，各管的β值均为72，求静态时的 UC1，差模电压放大倍数及输入、输出电阻。
集成运算放大器和差动放大电路.ppt
共模分量: uC = ui1 + ui2 ui1 = uC + ud/2 2
ui2 = uC – ud/2
例： ui1 = 20 mv , ui2 = 10 mv
第4章 差动放大电路和集成运算+V放C大器
C
R
C
u
R
C
o
R
R
B
T
T
B
1
2
u
i
RE
2
-VEE
则：ud = 20- 10 =10mv , uc = (20 + 10)/ 2=15mv
2019年11月21日星期四
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26
例 图示电路，设三极管的 rbb’＝100，β第＝4章10差0动。放大电路和集成运算放大器
(1)求静态工作点；
(2)求差模放大倍数；
(3)当vi为一直流电压16mV时，计算VTl，VT2集电极对地的直流电
压(忽略共模信号分量）。
解 (1)RE上的电压
VRE Vz VBE3
输出电阻：
Ro = 2 RC
2019年11月21日星期四
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16
② 双端输入、单端输出
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
RB
B1 C1
ib1
rbe1
ui1 uid
E
ib1
RC
uod1 uod
RB
Ad
u od u id
uod1 2ui1
1 2
Ad
1
1 RC
2 RB rbe
uRE=0
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12
差模信号交流通路
RB
ui1
ui2 = uC – ud/2
例： ui1 = 20 mv , ui2 = 10 mv
第4章 差动放大电路和集成运算+V放C大器
C
R
C
u
R
C
o
R
R
B
T
T
B
1
2
u
i
RE
2
-VEE
则：ud = 20- 10 =10mv , uc = (20 + 10)/ 2=15mv
2019年11月21日星期四
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26
例 图示电路，设三极管的 rbb’＝100，β第＝4章10差0动。放大电路和集成运算放大器
(1)求静态工作点；
(2)求差模放大倍数；
(3)当vi为一直流电压16mV时，计算VTl，VT2集电极对地的直流电
压(忽略共模信号分量）。
解 (1)RE上的电压
VRE Vz VBE3
输出电阻：
Ro = 2 RC
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16
② 双端输入、单端输出
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
RB
B1 C1
ib1
rbe1
ui1 uid
E
ib1
RC
uod1 uod
RB
Ad
u od u id
uod1 2ui1
1 2
Ad
1
1 RC
2 RB rbe
uRE=0
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12
差模信号交流通路
RB
ui1
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ic1 = - ic2
i
RE
=
ie1+
ie2
=
0
RE对差模信号不起作用，短接
uRE=0
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12
差模信号交流通路
RB
ui1
R
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
RC
ic1 u ic2
RC
ib1 C1
od
uu
C2 ib2 RB
od1 od2
B1
T1
T2
B2
R
ui2
E
T1单边微变 等效电路
RB
b1 c1
RB
Ad1
(RC RB
//
1 2
RL
rbe1
)
双端输出： A = A
d
d1
2020年6月18日星期四
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15
输入输出电阻:
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
RB
B1 C1
ui1
ib1 rbe1
ibR1C
E
uid
uod1 uod
RB
Ri
Ro
输入电阻：
Ri 2(rbe1 RB )
输出电阻：
Ro = 2 RC
一般可以认为 RbIB1 VBE1
R
B
IE
VEE
VBE1 Re
IC2
IC1
I E1
1 2
IE
u
i1
IB
R
C
IC1 IC2
u
R
C
o
T1
T2
IE
RE
-VEE
+VCC
R
B
IB u i2
IB2
I B1
IC1
VCE 2 VCE1 VCC RC1IC1 VE
2020年6月18日星期四
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6
例 第4章 差动放大电路和集成运算放大器
vo vi
差模放大倍数
A R C 100 ×5100
d
r
5300
be
96
(3) vi 为 16mV 直流电压，经放大后为
v O A d v i 96 ×16 1536 mV
VT1 集电极电压
VC1 VC1
1
2vO
9 . 45
1 ×1 . 54
2
8 . 68 V
VT2 集电极电压
V V
ib1
ui1
rbe1
e
uid
ibR1C uod1 uod
RB
2020年6月18日星期四
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13
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
双入双出放大倍数
RB
b1 c1
ui1
ib1 rbe1
Ad
uod uid
2uod1 2ui1
Ad1
uid
e
ibRC
1
uod1
uod
RB
单边差模放大倍数:
RB
Ad1
u od1 u i1
(1)求静态工作点；
(2)求差模放大倍数；
(3)当vi为一直流电压16mV时，计算VTl，VT2集电极对地的直
流电压(忽略共模信号分量）。
解 (1)RE上的电压
VRE Vz VBE3
vo
5.3 0.7 4.6V
IE3
VRE RE
4.6 1mA 4.7
vi
IC1 IC2 0.5IE3 0.51 0.5mA
2020年6月18日星期四
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16
② 双端输入、单端输出
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
RB
B1 C1
ib1
rbe1
ui1 uid
E
ib1
RC
uod1 uod
RB
Ad
u od u id
uod1 2ui1
1 2
Ad
1
1 RC
2 RB rbe
单端输出差模放大倍数为Ad1的一半！
2020年6月18日星期四
4.1.1 直接耦合特殊问题
R 1
R
2
R
C1
T1
u
i
零点漂移:
u
当 ui= 0 时：
o
+V
CC
R
C2
T2
u
o
R
E2
2020年6月18日星期四
t
0
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2
4.1.1 典型差动放大电路
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
+VCC
1、特点
RC
uo
RC
RB
Tu101
u02 T2
RB
ui1
ui2
RE
–VEE
ib1
RC
uoc1
i
e1
共模单端输出放大倍数:
AC1
uoc1 uic
RB
Rc rb1 (1 )2RE
AC 2
很小！
2020年6月18日星期四
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20
共模抑制比
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
差模电压放大倍数:
共模电压放大倍数:
Ad
u od u id
Ac
u oc u ic
定义：
K
= Ad
RC
RB
T1
T2
ui1
ui2
RE
–VEE
为了使左右平衡，可设置调零电位器 。
加入负电源 -VEE ，采用正负双电源供电。 双电源的作用： IB1、IB2由负电源-VEE提供。
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4
RE的作用
RE 强负反馈作用
第4章 差动放大电路和集+成UC运C 算放大器
R
C
u
R
C
o
R
B
23
小结
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
对Ad而言，双端与单端输入效果一样。
双(单)端输入双端输出： 双(单)端输入单端输出：
Ad = Ad1
Ad
1 2
Ad1
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差动放大电路各点极性
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
+VCC
R
C
u
R
C
o
R
B
+
R
B
+
u
u
o2
o1
⑴两只晶体管参数完全相同，具有相同的静态工作点，而有温 度变化所引起的参数的变化也具有对称性。
⑵两个输入端ui1和ui2。 ⑶信号可从两个集电极之间取出，称为双端输出uo 。有两个单 输出端u01和u02。
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3
第+4V章C差C 动放大电路和集成运算放大器
RC RB
uo
第4章 差动放大电路和集成运+V算C放C 大器
R
C
u
R
C
o
R
B
R
B
T1
T2
1
差模输入信号分量:
u
i1
两信号大小相等、极性相反
(differential mode)
u
i2
RE
-VEE
2 共模输入信号分量:
两信号大小相等、极性相同
( common mode)
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3 实际对地输入: ui1 , ui2
CMRR Ac
K
= 20log Ad
CMRR
Ac
(分贝)
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AC1
uoc1 uic
Rc
RB rb1 (1 )2RE
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
AC 2 AC1= AC2很小
！
共模单端（对地） 输出：
uoc1 uoc2
共模双端输出：
uoc uco1 uco2 0
ui1
b1 c1
ib1 rbe1
R ibC1
e
ib1RC
ib1(RB rbe1)
uod1
RC
RB rbe1
Ad1 Ad 2
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第4章 差动放大电路和集成运算放大器
RB
b1 c1
ib1
rbe1 e
uid
ibRC
1
若差动电路带负 载RL(接在c1与c2之 间), 对于差动信号而 言，RL中点电
rbe1
ui1
E
ui
ib1
RC
输入信号分解后具
有共模信号分量和差 uOd1 模信号分量，
存在共模电压放大 uOd 倍数AC和差 模电压放
大倍数Ad
RB
差模电压放大倍数:
Ad Ad1
一端接地
对Ad而言，双端与单端输入效果一样。
RC
RB rbe1
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C2
C2
1
2vO
9 . 45
1 ×1 . 54
2
10 . 2 V
1 . 54 V
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4.2 集成运算放大电路概述
第4章 差动放大电路和集成运算放大器
4.2.1 集成运算放大电路特点
集成电路:
将整个电路的各个元件做在一个半导体 基片上。
优点:
工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、 功耗小。
u
i1