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1、3.3差分放大電路3.3差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因二、長尾式差分放大電路的組成三、長尾式差分放大電路的分析四、差分放大電路的四種接法五、具有恒流源的差分放大電路六、差分放大電路的改進一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因1.什么是零點漂移現(xiàn)象:ΔuI=0,ΔuO≠0的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因:溫度變化,直流電源波動,元器件老化。其中晶體管的特性對溫度敏感是主要原因,故也稱零漂為溫漂。克服溫漂的方法:引入直流負反饋,溫度補償。典型電路:差分放大電路二、長尾式差分放大電路的組成零輸入零點零輸出漂移若V與UC的變化一樣,則輸出電壓就沒有漂移參數(shù)理想對稱:信號特Rb1=Rb2,R
2、c1=Rc2,點?能否R=R;放大?e1e2T1、T2在任何溫度下特性均相同。長尾式差分放大電路的組成特點典型電路在理想對稱的情況下:1.克服零點漂移;2.零輸入零輸出。三、長尾式差分放大電路的分析1.Q點:令uI1=uI2=0IBQ1?IBQ2?IBQI?I?ICQ1CQ2CQI?I?IEQ1EQ2EQU?U?UCQ1CQ2CQu?U?U?0OCQ1CQ2V?IR?U?2IREEBQbBEQEQe因為R小,且I很小,所以bBQV?UEEBEQI?Rb是必要的嗎?EQ2Re1.Q點晶體管輸入回路方程:V?I?U?2IREEBQBEQEQe通常,Rb較小,且IBQ很小,故
3、V?UEEBEQI?EQ2ReIEQI?,U?V?IR?UBQCEQCCCQcBEQ1??2.抑制共模信號共模信號:數(shù)值相等、極性相同的輸入信號,即u?u?uI1I2Ic?i??iB1B2?i??iC1C2?u??uC1C2u?u?u?(u??u)?(u??u)?0OC1C2CQ1C1CQ2C2?uOc共模放大倍數(shù)A?,參數(shù)理想對稱時A?0cc?uIc2.抑制共模信號:Re的共模負反饋作用?uOc共模放大倍數(shù)A?c?uIc參數(shù)理想對稱時A?0c對于每一邊電路,Re=?Re的共模負反饋作用:溫度變化所引起的變化等效為共模信號如T(℃)↑→IC1↑IC2↑→UE↑→IB1↓
4、IB2↓→IC1↓IC2↓抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。3.放大差模信號差模信號:數(shù)值相等,極性相反的輸入信號,即u??u?u/2I1I2Id?i???iB1B2?i???iC1C2?u???uC1C2?u?2?uOC1△iE1=-△iE2,Re中電流不變,即Re對差模信號無反饋作用。差模信號作用時的動態(tài)分析為什么??uOd差模放大倍數(shù)Ad??uIdRL?(R∥)c2A??dR?rbbeR?2(R?r),R?2Ribbeoc?u??i?2(R?r)IdBbbeRL?u???i?2(R∥)OdCc24.動態(tài)參數(shù):Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR共模抑制比KCMR
5、:綜合考察差分放大電路放大差模信號的能力和抑制共模信號的能力。AdK?CMRAc在參數(shù)理想對稱的情況下,K??。CMR在實際應用時,信號源需要有“接地”點,以避免干擾;或負載需要有“接地”點,以安全工作。根據(jù)信號源和負載的接地情況,差分放大電路有四種接法:雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出。四、差分放大電路的四種接法1.雙端輸入單端輸出:Q點分析由于輸入回路沒有變R化,所以I、I、ILEQBQCQUCQ1??VCC?ICQ(Rc∥RL)R?RcL與雙端輸出時一樣。但U?V?IR是U≠U。CQ2CCCQcCEQ1CEQ21.雙端輸入單端
6、輸出:差模信號作用下的分析1?(R∥R)cLAd???R?2(R?r),R?R2R?ribbeocbbe1.雙端輸入單端輸出:共模信號作用下的分析?(R∥R)cLA??cR?r?2(1??)Rbbee1?(R∥R)R?r?2(1??)RcLbbeeAd???KCMR?2Rb?rbe2(Rb?rbe)1.雙端輸入單端輸出:問題討論1?(R∥R)cLA???d2R?rbbeR?r?2(1??)RbbeeK?CMRR?rbbeR?2(R?r),R?Ribbeoc(1)T2的Rc可以短路嗎?(2)什么情況下Ad為“+”?(3)雙端輸出時的Ad是單端輸出時的2倍嗎?(1)T2的R
7、c可以短路,因為輸入回路對稱,所以IEQ、IBQ、ICQ還是對稱的,僅僅UCEQ1≠UCEQ2。(2)輸出端取T2管集電極電壓時下Ad為“+”2.單端輸入雙端輸出共模輸入電壓差模輸入電壓輸入差模信號的同時總是伴隨著共模信號輸入:u?u,u?u/2IdIIcI2.單端輸入雙端輸出當電路參數(shù)不完全對稱時,輸出電壓為:uIu?A?u?A?OdIc2差模輸出共模輸出3.四種接法的比較:電路參數(shù)理想對稱條件下輸入方式:Ri均為2(Rb+rbe);雙端輸入時無共模信號輸入,單端輸入時有共模信號輸入。輸出方式:Q點、Ad、Ac、KCMR、Ro均與之有關