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1、差分放大电路知识总结什么是差分放大电路差分放大电路利用电路参数的对称性和负反馈作用，有效地稳定 静态工作点，以放大差模信号抑制共模信号为显著特征，广泛应用于 直接耦合电路和测量电路的输入级。但是差分放大电路结构复杂、分 析繁琐，特别是其对差模输入和共模输入信号有不同的分析方法，难 以理解，因而一直是模拟电子技术中的难点。差分放大电路：按输入输出方式分：有双端输入双端输出、双端 输入单端输出、单端输入双端输出和单端输入单端输出四种类型。按 共模负反馈的形式分：有典型电路和射极带恒流源的电路两种。(a)射极偏置差放(b)电流源偏置差放差放有两个输入端子和两个输出端子，因此信号的输入和输出均 有双端
2、和单端两种方式。双端输入时，信号同时加到两输入端；单端 输入时，信号加到一个输入端与地之间，另一个输入端接地。双端输 出时，信号取于两输出端之间；单端输出时，信号取于一个输出端到 地之间。因此，差分放大电路有双端输入双端输出、单端输入双端输 出、双端输入单端输出、单端输入单端输出四种应用方式。上面两个 电路均为双端输入双端输出方式。(a)电阻Re是T1和T2两管的公共射极电阻，或称射极耦合电 阻，它实际上就是在工作点稳定电路中植入的射极电阻，只是此处将 两个电阻的射极电阻合并成一个Re，所以经它的作用是稳定静态工 作点，对零漂做进一步的抑制。电阻 Re 常用等效内阻极大的恒流源 I0 来代替，
3、以便更有效地提高抑制零漂的作用。负电源-图片用来补 偿射极电阻 Re 两端的直流压降，以避免采用电压过高的单一正电源+ 并可扩大输出电压范围，使两基极的静态电位为零，基极电阻Rb通 常为外接元件，也可不用，其作用是限制基极静态电流并提高输入电 阻。差分放大器工作状态上图a电路，是输入信号IN1=IN2的状态。（1）因输入端的“虚断”特性，同相输入端为高阻态，其输入电压值仅仅取决于Rl、R2分压值，为2V。同相输入端的2V电压可 以看作成为输入端比较基准电压；（2）因两输入端的“虚短”特性，可进而推知其反相输入端，即R3、R4串联分压电路，其b点二a点=2V。这是反馈电压。放大器 的控制目的是使
4、反馈电压等于基准电压；（3）由 Rl=R3，R2=R4 条件可知，放大器输出端只有处于“虚地” 状态，即输出端为0V，才能满足b点二a点=2V，这可以由此导出差分 放大器的一个工作特征。上图b中的（1）电路，是IN1IN2的状态。（1）此时因同相输入端电压高于反相输入端，输出端电压往正方向变化，其R3、R4偏置电路中的电流方向如图所示；（2）由R3、R4的阻值比例可知，R3两端电压降为（2.8V1.5V） /10k，则R4两端电压降为1.3VX4=5.2V，输出端电压为2.8V+5.2V = 8V。（4）此时的输入电压差为IN1-IN=2V，输出电压为8V。显然， 该差分放大器的差分电压放大倍
5、数二R4/R3是4倍压差分放大器。由 此可以推知差分放大器的差分输入放大倍数为（1N1-IN2）X R4/R3=-OUT上图b中的（2）电路，是INIIN2的状态。此时因反同相输入端电压高于同相输入端，输出端电压往负方向 变化，其R3、R4偏置电路中的电流方向如图所示。同样，依R3、R4 的阻值比例可推知，在此输入条件下，输出端电压为-8V，电路依然 将输入差分信号放大了 4 倍。从电路的工作（故障）状态判断来说，直接测量R3、R4串联电 路的分压状态，只要R3、R4串联分压是成立的，则电路就大致上（起 码运放芯片）就是好的；电路的电压放大倍数也由此得出；只要测量 输入电压差（Rl、R3左端电
6、压差），再测量输出端电压进行比较，则 外围偏置电路的好坏。差分放大电路的接法大全1、双端输入单端输出电路 电路如右图所示，为双端输入、单端输出差分放大电路。由于电 路参数不对称，影响了静态工作点和动态参数。直流分析：画出其直流通路如右下图所示，图中和是利用戴维宁定理进行变换得出的等效电源和电阻，其表达式分别为：双端输入、单端输出差分放人电路虽然中于输入回路参数对 称，使静态电流BQrTBQ2f从而 CQ冃匸Q2；但是，由于输出回路 的不对称性，使号管和I?管的集 电极曲位各不相同，即uCQ1 UCQ2JUCEQlUCEQ2b 可得取端输入、单端电路的闫流通瘵SB 迟1 _ &%取=% - %K
7、 -切吧卜卜5塑） H卩二J ：觀赵十:辭护独2 卩卫E b细CJ （矿理F 旳瓦卜卜和蛮也）交流分析：在差模信号作用时，负载电阻仅取得 T1 管集电极电位的变化量， 所以与双端输出电路相比，其差模放大倍数的数值减小。如右下图所示为差模信号的等效电路。在差模信号作用时，由于T1管与T2管中电流大小相等方向相反，所以发射极相当于接地。输出电压输入电压占阳=2匹拠差模放大倍数斗 I 凤g电玮的愉入电阻妁=2（&电FS的输岀电阴RZ是双端输出电路输出电阻的Rh礙端输入、单端输出注分放人电路对差模信号的筹效电路一半。如果输入差模信号极性不变，而输出信号取自T2管的集 电极，则输出与输入同相。当输入共模
8、信号时，由于两边电路的输入 信号大小相等极性相同。与输出电压相关的 T1 管一边电路对共模信号的等效电路如下野%图所示。发射极电阴叫上的电流变化呈込，发射极电植的变化 仙工如兀；对于每只管予而言，可认为足呱锻过阻谊为 2%的射极电阴6）共模偿号作用F的等效电豁*； V&（訪務射极电阻脍进行等效变换艾橈信号的等效电路輸入电压如上s （氏+心丿+ 2山凤 =山*偈+心+ 2（1 +向命夙 输出电压叽-购羸&卅&）共模战大倍数为心牡耳+ %于2。+ 4）气共模抑制比-2氏+気)结论：Re愈大，Ac的值愈小，Kcmr愈大，电路的性能愈好。2、单端输入、双端输出电路如下图（a）所示为单端输入、双端输出电
9、路。电路对于差模信 号是通过发射极相连的方式将T,管的发射极电流传递到T,管的发 射极的，故称这种电路为射极耦合电路。如图（b）所示将输入信号进行等效变换，可看出，两输入端分 别输入了差模信号和共模信号。T()应 5U!输入差模信号（5输入差模伍号的零敢变换单瑞输入双端输出电路可见，单端输入电路与双端输入电路的区别在于：差模信号输入 的同时，伴随着共模信号输入。输出电压静态工作点以及动态参数的分析完全与双端输入、双端输出相同。3、单端输入、单端输出电路如右图所示为单端输入、单端输出电路，该电路对静态工作点、差模增益、共模增益、输入与输出电阻的分析与单端输出电路相同对输入信号的作用分析与单端输入电路相同。单端输入、单端输出人电路
