《清华模电讲义第十一章ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《清华模电讲义第十一章ppt课件（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十一讲 差分放大电路第十一讲 差分放大电路一、零点漂移景象及其产生的缘由二、长尾式差分放大电路的组成三、长尾式差分放大电路的分析四、差分放大电路的四种接法五、具有恒流源的差分放大电路六、差分放大电路的改良一、零点漂移景象及其产生的缘由一、零点漂移景象及其产生的缘由1. 什么是零点漂移景象：什么是零点漂移景象：uI0，uO0的景象。的景象。产生缘由：温度变化，直流电源动摇，元器件老化。其中晶产生缘由：温度变化，直流电源动摇，元器件老化。其中晶体管的特性对温度敏感是主要缘由，故也称零漂为温漂。体管的特性对温度敏感是主要缘由，故也称零漂为温漂。抑制温漂的方法：引入直流负反响，温度补偿。抑制温漂的方
2、法：引入直流负反响，温度补偿。 典型电路：差分放大电路典型电路：差分放大电路二、长尾式差分放大电路的组成二、长尾式差分放大电路的组成零输入零输入零输出零输出假设假设V与与UC的变化一样，的变化一样，那么输出电那么输出电压就没有漂压就没有漂移移信号特点？信号特点？能否放大？能否放大？零点零点漂移漂移参数理想对称：参数理想对称：Rb1= Rb2，Rc1= Rc2， Re1= Re2;T1、T2在任何温度在任何温度下特性均一样。下特性均一样。长尾式差分放大电路的组成特点长尾式差分放大电路的组成特点典型典型电路电路在理想对称的情况下：在理想对称的情况下：1. 抑制零点漂移；抑制零点漂移；2. 零输入零
3、输出。零输入零输出。信号特信号特点？点？三、长尾式差分放大电路的分析 1. Q点：令uI1= uI2=0Rb是必要的吗是必要的吗？1. Q点点晶体管输入回路方程：晶体管输入回路方程：通常，通常，Rb较小，且较小，且IBQ很小，很小，故故2. 抑制共模信号抑制共模信号 共模信号：数值相等、极性一样的共模信号：数值相等、极性一样的输入信号，即输入信号，即2. 抑制共模信号抑制共模信号 ：Re的共模负反响作用的共模负反响作用Re的共模负反响作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号的共模负反响作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号对于每一边对于每一边电路，电路，Re=?如如 T()IC1 IC2 U
4、E IB1 IB2 IC1 IC2 抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。3. 放大差模信号放大差模信号iE1= iE2，Re中中电流不流不变，即，即Re 对差模信号无反响作用。差模信号无反响作用。差模信号：数值相等，极性相反差模信号：数值相等，极性相反的输入信号，即的输入信号，即为什么？为什么？差模信号作用时的动态分析差模信号作用时的动态分析差模放大倍数差模放大倍数4. 动态参数：动态参数：Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR共模抑制比共模抑制比KCMR：综合调查差分放大电路放大差模信：综合调查差分放大电路放大差模信号的才干和抑制共模信号的才干。号的
5、才干和抑制共模信号的才干。 在实践运用时，信号源需求有“ 接地点，以防止干扰；或负载需求有“ 接地点，以平安任务。 根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法：双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。四、差分放大电路的四种接法四、差分放大电路的四种接法 1. 双端输入单端输出：双端输入单端输出：Q点分析点分析 由于由于输入回路没有入回路没有变化，所以化，所以IEQ、IBQ、ICQ与双端与双端输出出时一一样。但是但是UCEQ1 UCEQ2。1. 双端输入单端输出：差模信号作用下的分析双端输入单端输出：差模信号作用下的分析1. 双端输入单端输出：共模信号作用
6、下的分析双端输入单端输出：共模信号作用下的分析1. 双端输入单端输出：问题讨论双端输入单端输出：问题讨论1T2的的Rc可以短路可以短路吗？2什么情况下什么情况下Ad为“？3双端双端输出出时的的Ad是是单端端输出出时的的2倍倍吗？2. 单端输入双端输出单端输入双端输出共模输入电压共模输入电压差模输入电压差模输入电压 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入： 在输入信号作用下发射极在输入信号作用下发射极的电位变化吗？阐明什么？的电位变化吗？阐明什么？2. 单端输入双端输出单端输入双端输出静态时的值静态时的值差模输出差模输出共模输出共模输出问题讨论：问题讨
7、论：1UOQ产生的缘由？产生的缘由？2如何减小共模输出如何减小共模输出电压？电压？3. 四种接法的比较：电路参数理想对称条件下四种接法的比较：电路参数理想对称条件下输入方式：输入方式： Ri均为均为2(Rb+rbe)；双端输入时无共模信号输；双端输入时无共模信号输入，单端输入时有共模信号输入。入，单端输入时有共模信号输入。输出方式：输出方式：Q点、点、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均与之有关。均与之有关。五、具有恒流源的差分放大电路五、具有恒流源的差分放大电路 为什么要采用电流源？为什么要采用电流源？ Re 越大，共模负反响越强，单端输出时的Ac越小，KCMR越大，差分放大电路的性能越好。 但
8、为使静态电流不变，Re 越大，VEE越大，以致于Re太大就不合理了。 需在低电源条件下，得到趋于无穷大的Re。处理方法：采用电流源！处理方法：采用电流源！五、具有恒流源的差分放大电路五、具有恒流源的差分放大电路等效电阻等效电阻为无穷大为无穷大近似为近似为恒流恒流1) RW取值应大些？还是小取值应大些？还是小些？些？2) RW对动态参数的影响？对动态参数的影响？3) 假设假设RW滑动端在中点，滑动端在中点，写出写出Ad、Ri的表达式。的表达式。六、差分放大电路的改良 1. 加调零电位器RW2. 场效应管差分放大电路场效应管差分放大电路讨论一讨论一假设假设uI1=10mV，uI2=5mV，那么，那么uId=？ uIc=？uId=5mV ，uIc=7.5mV讨论二讨论二1、uI=10mV，那么，那么uId=? uIc=? 2、假设、假设Ad=102、KCMR103用直流表测用直流表测uO ，uO=?uId=5mV ，uIc=7.5mVuO= Ad uId+ Ac uIc+UCQ1=?=?=?
