差分式基本放大电路
差分式放大电路
差分式放大电路
差分式放大电路一、直接耦合多级放大电路的零点漂移
多级放大电路的耦合方式为了获得足够高的增益或满足输入电阻、输出电阻的特殊要求，实用的放大电路通常由几级基本放大单元级联而成，构成多级放大电路。
各级之间的连接方式称为耦合方式。
常用的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合三种。
式中gm 为T1、T2 的互导。
输入电阻的计算与BJT 构成的差分放大电路有所差别。
由于场效应管的输入电阻很大，栅极电流可忽略不计。
同时，该电路的栅极有Rg 电阻接地。
所以，差模输入电阻为
Rid»Rg
十、差分放大电路的传输特性
差分式放大电路在小信号线性工作状态下的放大作用。
当信号较大时，输入输出的关系可通过传输特性曲线来描述。
下面以图1 所示电路为例进行讨论。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
差分放大电路
2、 动态分析
（1） 差模分析
① 做交流通路
+
+VCC
RC R C
RC
+
T1
v Id 1
RL v Od 1 2
−
−
+
+
RL RL
+
RC R C
v Od −
v Id
v Id 2
− − +
v Od
−
+
v Id 1
v Id 1 T 1
−
+
T 1
T2
REE −VEE
T2
+
Ri
−
T2
RC
RL 2
v Od 2
2
I C 1 = β I B1 = 0.26mA
VCC − VC 1 VC 1 = IC1 + RC RL
VC 1 = 2.82V
I RL V = C 1 = 0.08mA RL
RC 36kΩ RB 2 .7 k Ω RL 36kΩ RP 100Ω RE 27 kΩ
RC 36kΩ
VCC +15V
vo
RC 36kΩ
T1
RL 36kΩ RP 100Ω
T2
RB 2.7kΩ
RE 27kΩ −VEE −15V
解：（1）静态分析： RP ( ) I B 1 RB + VBE 1 + 1 + β I B 1 + 2 RE − 15 = 0
I B1 15 − V BE 1 = 2.6 µA = R P R B + (1 + β ) + 2 RE 2
基本差分放大电路详解
基本差分放大电路详解：
差分放大电路是一种电子电路，通过对两个相同型号的管子的共模输入信号进行放大，实现差分信号的放大。
这种电路广泛应用于各种电子设备和系统中，如通信、测量、计算机等。
差分放大电路由两个完全对称的共射放大电路组成，每个管子的参数完全一样，温度特性也完全相同。
这两个管子的集电极分别接在一起，并通过公共电阻Ree 进行供电。
这样做的目的是使两个管子的工作点相同，从而减小了零点漂移的影响。
差分放大电路的特点包括：
1.抑制零点漂移：由于电路的对称性，差分放大电路可以有效地抑制零点漂移，提高
了电路的稳定性。
2.差模信号放大：差分放大电路主要对差模信号进行放大，这种信号是由两个输入端
输入大小相等、极性相反的信号组成的。
3.抑制共模信号：差分放大电路对共模信号有抑制作用，共模信号是指大小相等、极
性相同的两个信号。
差分放大电路在直接耦合电路和测量电路的输入端中有着广泛的应用。
由于其具有对称性，可以有效地稳定静态工作点，同时具有抑制共模信号的作用。
在实践中，为了获得更好的性能，可以采用适当的负反馈和温度补偿措施。
差分放大电路
（3）共模抑制比KCMR 在双端输出时，共模电压放大倍数，所以
KCMR是一个无穷大的数值，在单端输出时，可以 得到：
KCMR=
1.3 其他接法的差分放大电路
上节中的长尾式差分放 大电EE也要增大，这在集成 电路中不易实现；为了克服 这种困难，可以采用一个电 流源来代替Re。
基极电位为零。
IE＝
≈IC
UCC－（-UEE）＝ICRC+2IERe+UCE
UCE＝
3．抑制零点漂移的原理
静态时，ui1＝ui2＝0，即uid=0，由于电 路完全对称，UC1＝UC2，所以，uo=0，实现 了零输出。
当电源电压波动或者环境温度发生改变 时，两管的集电极电流和集电极电压将同时 发生同样的改变。其效果相当于在两个输入 端加入了共模信号，由于电路的对称性，在 理想的情况下，输出电压仍然保持不变，从 而抑制了零点漂移。
即可以有效的抑制零点漂移，提高共模 抑制比，同时发射极又不要求过高的负电压， 因此在集成电路中广为采用。
模拟 电子 技术 基础
（2）共模信号
双端输出
若输入信号为共模信号，即ui1＝ui2＝uic，称为共 模信号输入，由于两管的电流的变化方向一致，对电 阻Re而言，相当于每个管子发射极上面接了2Re的电 阻，双端输出时，由于电路对称，uo＝uc1－uc2＝0， 电压放大倍数为
单端输出 在单端输出的情况下，电压放大倍数为两个管子
在电路理想的情况下，输出信号电压可以表示为 uo＝AUD（ui1－ui2）＝AUDuid
通常称差模信号是两个输入信号之差，共模信号 是两个输入信号的算术平均值；分别表示为
uid＝ui1－ui2 uic＝（ui1＋ui2）/２
差分放大电路
+Vcc
R3
R4 +15V
15k + Vo - 15k
RL 10k
+ R1 Vi 1k
T1
T2
R2
1k
-
Re 1K
差动放大电路
当两个输入端并接到一起，
且加入共模信号Vic时，
Vc1
Vc2
R1
rbe
Rc
(1
)2Re
Vic
即仍有Vo=Vc1−Vc2=0V，
+Vcc
R3
R4 +15V
15k + Vo - 15k
端信号中不同的部分
差分放大电路——一般结构
1、差模信号和共模信号的概念 ＋
vi1 ＋
＋
+vid/2
差模电压增益
Avd
=
vo vid
＋ vic
－
－
－
vid
-vid/2
＋
－
差放
vo －
vi2
vo ——差模信号产生的输出 差分式放大电路输入输出结构示意图
共模电压增益
Avc
=
vo vic
vo ——共模信号产生的输出
差分放大电路——一般结构
1、差模信号和共模信号的概念
差模信号
vid = vi1 vi2
共模信号
+
+-vid
vi1
+
vi2
--
差放
+-vo
+
+
vo1
vo2 -
-
vic
=
1 2
(vi1
vi2 )
差分式放大电路输入输出结构示意图
差分式放大电路
差放
根据1、2两式又有
K CMR
AVD = AVC
vid vi1 = vic 2
-
共模抑制比 反映抑制零漂能力的指标
vid vi2 = vic 2 共模等效输入方式
6.2.1 基本差分式放大电路
1. 电路组成及工作原理 静态
I C1 = I C2
1 IC I0 2
VCE1 = VCE2
6.2.0 概述
1. 直接耦合放大电路
可以放大直流信号 # 为什么一般的集成运 算放大器都要采用直接 耦合方式？
2.直接耦合放大电路 电源电压波动 的零点漂移 也是原因之一
零漂： 输 入 短 路 时 ， 输 出仍有缓慢变化 的电压产生。
主要原因： 温度变化引起，也称温漂。 温漂指标： 温度每升高1度时，输出漂移电压按电压增益 折算到输入端的等效输入漂移电压值。
VCC I C RC VE VCC I C RC ( 0.7) IC I B1 I B1
1. 电路组成及工作原理 动态 仅输入差模信号， v i1 和 v i2 大小相等，相位相反。 vc1 和 vc2 大小相等， 相位相反。 vo vc1 vc2 0 ，
（双入、双出交流通路）
2v o1 Rc 2v i1 rbe
1 接入负载时 以双倍的元器件换 ( Rc // RL ) 2 AVD = 取抑制零漂的能力
<B> 双入、单出 接入负载时
vo1 Rc v o1 1 AVD1 = AVD v id 2rbe 2v i1 2
单端输出时的总输出电压
vo1 AVD1v id (1
)
（4）频率响应
高频响应与共射电路相同，低频可放大直流信号。
差分式放大电路(第6版)课件
7.2 差分式放大电路7.2.1 差分式放大电路的一般结构 7.2.3 BJT差分式放大电路 7.2.2 FET差分式放大电路7.2.1 差分式放大电路的一般结构1. 用三端器件组成的差分式放大电路电路参数 对称相等 T1 、T2vi1 、vi2 vo1 、vo27.2.1 差分式放大电路的一般结构2. 差模信号和共模信号 有关概念vid = vi1 vi2 差模电压v ic=1 2 (vi1vi2 )共模电压有vi1=vicvid 2vi2=vicvid 2共模信号vic ：大小同，相位同；大小同， 相位同大小同， 相位反差模信号1/2vid ：大小同，相位反。
共模信号、差模信号举例：vi1 、 vi2 值相同 vi1 = vi2 = 5V 共模信号vi1 = vi2 = 5V 差模信号vi1 、 vi2值不同 vi1 =8V ，vi2 =2Vvi1 =5V + 3V vi2 =5V 3V共模信号vic = 5V 差模信号1/2vid = 3V3. 差分放大电路的输出输出方式：单端、双端单端输出（O1 或 O2与地 之间的电压， O1 或 O2与地接RL ）：vo = vo1 或 vo2双端输出（O1 O2之间的电压， O1 O2之间接RL ） vo = vo1 vo23. 差分放大电路的输出根据vid = vi1 vi2v ic=1 2(vi1vi2 )Avd=vod vidAvc=voc vic差模电压增益 共模电压增益其中 vod ——差模信号产生的输出voc ——共模信号产生的输出总输出电压：vo = vod voc Avdvid Avcvic差分放大电路设计要求:差模Avd高，共模Avc低4. 抑制零点漂移原理直接耦合放大电路存在：零点漂移uo+ –ui多级直接 耦合放大电路Ot理论上： ui =0时， uo保持恒值 实际上：ui =0时， uo发生缓慢地、无规则地变化产生的原因：温度变化、 电源电压波动、 电路元件参数的变化。
差分放大电路 全篇
Rb
Uoc
Rb
T1
T2
Uic1
Iec1 Rc Uoc1 Uoc2 Rc Iec2
2Ree
2Ree
Uic2
Uoc 0
A Uc(双）
U oc U ic
Uoc1 Uoc2 0 Uic
差放的特点： 输入无差别，输出就不动；输入有差别，输出就变动。
共模抑制比CMRR—衡量差放的一个重要指标。
CMRR A Ud A Uc
差分电路的输入输出方式
单端输入 输入方式
双端输入
单端输出
输出方式
双端输出
Uo
+
差模信号和共模信号 +
Uo Uo
-
差模信号
Ui1
Ui2
一对大小相等，极性 -
+
相反的信号，用Uid1、Uid2
表示， Uid1= - Uid2
共模信号 一对大小相等，极性相同的信号， 用Uic1、Uic2表示，Uic1= Uic2
5. 双端输入/单端输入 指标比较
输出方式
双出
单出
AUD
(Rc
//
1 2
RL )
rbe
(Rc // RL )
2rbe
Rid
2rbe
双出
单出
(Rc
//
1 2
RL )
rbe
(Rc // RL )
2rbe
2rbe
Ro
2 Rc
Rc
2 Rc
Rc
集成运算放大器概述
集成运算放大器结构特点 集成运算放大器组成及各部分作用 集成运算放大器主要参数 理想集成运算放大器及两个工作区域
2. 当V+>V-时，Vo为正向输出饱和电压VOH 当V+<V-时，Vo为负向输出饱和电压VOL 其数值接近运放的正负电源电压
- 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)。
uI
直流
uO
放大器
t o
直接耦合放大电路的一对矛盾——放大倍数越大，输出的零 漂越大。
产生零点漂移的主要原因——温度变化，这也是最难克服的 因素
抑制零漂的主要方法—— 1)选用高质量的硅管； 2)利用热敏元件补偿； 3)采用差分式放大电路 这是一种 有效抑制零漂的措施.
3-5-2 差分式基本放大电路
将双端输入转 换为单端输出 时；
常用于多级直 接耦合放大器 的输入级。
将单端输入转 换为双端输出 时；
常用于多级直 接耦合放大器 的输入级。
用于放大器 输入电路、 输出电路均 需要有一端 接地时。
课后小结——见黑板
课前复习及提问：小信号调谐放大器采用什麽负载？其作用 是什么？
思考题：P192 1、2 作业题：P192 3、5、6；P220 3-6 预习内容： 1）什么是甲类、乙类、甲乙类、丙类放大，它
1．差模信号和共模信号
差模信号：两个大小方向完全相同的信号，如ui1＝ui2
共模信号：两个大小相等、方向相反的信号，如ui1＝－ui2
2. 电路基本形式
+VCC
RC1 RB12
+ uo -
RC2 RB22
RB11
+
+
RB21
+
+
ui
ui1 -
V1
uo1
-
uo2
V2
-
+ ui2 -
-
其中：V1V2参数完全一致，RB11＝RB21（输入回路的限流电阻）， RB12＝RB22（偏置电阻），RC1＝RC2 （集电极负载电阻） 信号由V1和V2的基极输入，从集电极输出，因此电路有两 个输入端和两个输出端。
R P2
-
－V EE
3-5-４ 差分放大电路的几种接法
电压 放大 倍数
双端输入、 双端输出
Au＝Au1
双端输入、单 单端输入、双
端输出
端输出
1 Au＝ 2 Au1
Au＝Au1
单端输入、 单端输出
1 Au＝ 2
Au1
主要 用途
用于输入、 输出不需要 一端接地时；
常用于多级 直接耦合放 大器的输入 级。
电路的电压增益是相同的。
5. 共模抑制比
定义共模抑制比为：
KCMR＝
Ad Ac
（其中Ad：差模放大倍数；Ac：共模放大倍数）
KCMR (dB)＝20lg
Ad Ac
3-5-3 几种常用差分放大电路
1. 射极耦合差分放大电路（长尾式）
+VCC
RB12
RC1
+ uo -
RC2
RB22
RB11ห้องสมุดไป่ตู้
+
+
RB21
+
+
ui
ui1
-
V 1IE1
uo1
uo2
V
- UE -
IE22
IE1+ IE2
RE
+ ui2
-
-
2. 双电源长尾电路 +VCC
R B 12 R B 11
RC1
RC2
+ uo -
+
+
R B 22 R B 21
+
+
ui1
-
V1
uo1
uo2
V2
IE 1
- RP1 -
IE 2
+
ui2
-
ui
IE 1+ IE 2
上式说明对共模信号，电路输出为零。而温度变化对电路产 生的影响就相当于在两个输入端加入共模信号。
4. 放大作用
当可输得入双差端模输信出号电压ui时：，如上图。即ui1＝12
ui，ui2＝－
1 2
ui，
uo＝Au(ui1－ui2)＝Auui＝2Auui1＝2uo1 由此可见，双入、双出差分放大器的电压增益和单管放大
们的不同之处何在？ 2）低频功放工作在哪类？低频功放主要参数是
什么？
差分放大电路
3-5-1 零点漂移 3-5-2 差分式基本放大电路 3-5-3 几种常用的差分放大电路 3-5-4 差分放大电路的几种接法
退出
——差分放大器又称差动放大器，属基本的放大路。输出电压 与两个输入电压之差成正比。
3-5-1 零点漂移
—— 当输入信号为零时，放大电路输出端仍会有缓慢变化的 电压输出，如图所示。这种现象叫做零点漂移，又简称 为“零漂”。它发生在级间采取直接耦合的放大电路中。
差分电路的优点——对差模信号有较高的放大倍数，而对共模
信号则有很强的抑制作用，从而较理想地
解决了放大与零漂之间的矛盾。 3. 抑制零点漂移的原理
设：Au1＝Au2＝Au，uo1＝Au1ui1，uo2＝Au2ui2， 则：uo＝uo1－uo2＝Au(ui1－ui2) 当：ui1＝ui2时 得：uo＝0