第11讲 差分放大电路

第十一讲 差分放大电路

第十一讲 差分放大电路一、零点漂移现象及其产生的原因 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、差分放大电路的改进

一、零点漂移现象及其产生的原因1. 什么是零点漂移现象：ΔuI=0,ΔuO≠0的现象。

产生原因：温度变化，直流电源波动，元器件老化。其中晶 体管的特性对温度敏感是主要原因，故也称零漂为温漂。 克服温漂的方法：引入直流负反馈，温度补偿。 典型电路：差分放大电路

二、长尾式差分放大电路的组成零点 漂移 零输入 零输出

若V与UC的 变化一样， 则输出电压 就没有漂移

参数理想对称： Rb1= Rb2,Rc1= Rc2, Re1= Re2; T1、T2在任何温度 下特性均相同。

信号特点？ 能否放大？

长尾式差分放大电路的组成特点典型 电路

信号特 点？

在理想对称的情况下： 1. 克服零点漂移； 2. 零输入零输出。

三、长尾式差分放大电路的分析1. Q点：令uI1= uI2=0I BQ1 I BQ 2 I BQ I CQ1 I CQ 2 I CQ I EQ1 I EQ2 I EQ U CQ1 U CQ 2 U CQ uO U CQ1 U CQ 2 0VEE I BQ U BEQ 2 I EQ Re 因为 Rb小，且 I BQ 很小，所以 VEE U BEQ 2 Re

Rb是必要的吗？

I EQ

1. Q点晶体管输入回路方程：VEE I BQ UBEQ 2I EQ Re

通常，Rb较小，且IBQ很小，故I EQ VEE U BEQ 2 Re

I BQ

I EQ 1

,U CEQ VCC I CQ Rc U BEQ

2. 抑制共模信号共模信号：数值相等、极性相同的 输入信号，即

uI1 uI2 uIc iB1 iB2 iC1 iC2 uC1 uC2uO uC1 uC2 (uCQ1 uC1 ) (uCQ2 uC2 ) 0 uOc 共模放大倍数 Ac ,参数理想对称时 Ac 0 uIc

2. 抑制共模信号 ：Re的共模负反馈作用 uOc 共模放大倍数 Ac uIc 参数理想对称时 Ac 0对于每一边 电路，Re=?

Re的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号如 T(℃)↑→IC1↑ IC2 ↑→UE↑→ IB1 ↓IB2 ↓→ IC1 ↓ IC2 ↓ 抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。

3. 放大差模信号差模信号：数值相等，极性相反 的输入信号，即

uI1 uI2 uId / 2 iB1 iB2 iC1 iC2 uC1 uC2 uO 2 uC1△iE1=-△ iE2,Re中电流不变，即Re 对差模信号无反馈作用。

差模信号作用时的动态分析为什么？ 差模放大倍数

uOd Ad uId

RL ( Rc ∥ ) 2 Ad Rb rbe

Ri 2( Rb rbe ) ,Ro 2Rc uId iB 2( Rb rbe ) RL uOd iC 2( Rc ∥ ) 2

4. 动态参数：Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR共模抑制比KCMR:综合考察差分放大电路放大差模信号 的能力和

抑制共模信号的能力。K CMR Ad Ac

在参数理想对称的情况 下， K CMR 。

在实际应用时，信号源需要有“ 接地”点，以避免 干扰；或负载需要有“ 接地”点，以安全工作。 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1. 双端输入单端输出：Q点分析

由于输入回路没有变 化，所以IEQ、IBQ、ICQ U CQ1 RL VCC I CQ ( Rc ∥ RL ) Rc RL 与双端输出时一样。但 U CQ2 VCC I CQ Rc 是UCEQ1≠ UCEQ2。

1. 双端输入单端输出：差模信号作用下的分析

1 ( Rc ∥ RL ) Ad 2 Rb rbe

Ri 2( Rb rbe ),Ro Rc

1. 双端输入单端输出：共模信号作用下的分析

( Rc ∥ RL ) Ac Rb rbe 2(1 ) Re1 ( Rc ∥ RL ) Ad 2 Rb rbeK CMR Rb rbe 2(1 ) Re Rb rbe

1. 双端输入单端输出：问题讨论1 ( Rc ∥ RL ) Ad 2 Rb rbeK CMR Rb rbe 2(1 ) Re Rb rbe

Ri 2( Rb rbe ),Ro Rc

(1)T2的Rc可以短路吗？ (2)什么情况下Ad为“+”? (3)双端输出时的Ad是单端输出时的2倍吗？