典型差分放大電路

1、典型差分放大電路1、典型差分放大電路的靜態(tài)分析(1) 電路組成1(2) 靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算靜態(tài)時(shí)：vs1=vs2=0，電路完全對(duì)稱，所以有I BRsl+lB曰21 ERe=VEE又/ I E= (1+B) I B/. I B1=I B2=I B=Vee UbeRs 21Re通常 Rs«(1 + B )Re, UBE=(硅管)I B1=I B2=I B=因：I C1=IC2=I C=B I B故：UCE1=UCE2=VCC- I CRc靜態(tài)工作電流取決于 VEE和Rq同時(shí)，在輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)電壓也為零(uo二Vc1 VC2=0 ,即該差放電路有零輸入零輸出。2、差分放大電路的動(dòng)態(tài)

2、分析(1)差模信號(hào)輸入時(shí)的動(dòng)態(tài)分析如果兩個(gè)輸入端的信號(hào)大小相等、極性相反，即vs仁-vs2二或 vs1-vs2二uid uid稱為差模輸入信號(hào)在輸入為差模方式時(shí)，若一個(gè)三極管的集電極電流增大時(shí)，則另一個(gè)三極管 的集電極電流一定減小。在電路理想對(duì)稱的條件下，有：i c仁-ic2。Re上的電流為：i E=i Ei+i E2=( I Ei+i e1)+( I E2+i e2)電路對(duì)稱時(shí)，有IE1=IE2=IE、ie1=-ie2,使流過Re上的電流i e=2I E不變，則發(fā)射極的電位也保持不變。差模信號(hào)的交流通路如圖 ：差模信號(hào)下不同工作方式的討論：雙端輸入一雙端輸出放大倍數(shù)：當(dāng)輸入信號(hào)從兩個(gè)三極管的

3、基極間加入、輸出電壓從兩個(gè)三極管的集電極之 間輸出時(shí)，稱之為雙端輸入一雙端輸出，其差模電壓增益與單管放大電路的電 壓增益相同，無(wú)負(fù)載的情況下：端輸出Rs rJ beI寸的差模電當(dāng)兩集電極ci、c2間接入負(fù)載電ASd R容時(shí)嚴(yán)雙端輸入雙 U idvs1v s22v si壓放大倍數(shù)為:A 也rLudrL rj/R輸入電阻:RidU id 2i b R s 2i b Rsrbe2i b Rsibib2rbeUidR srbe輸出電阻：Rod 2Rc雙端輸入一單端輸出放大倍數(shù)：A udUov o1Uid vs1 vs2vol2vsiRc2 Rsrbe輸入電阻：Rid=2rbe 單端輸出時(shí)的等效電阻為：

4、Rod Rc(2)共模輸入時(shí)的動(dòng)態(tài)分析如果兩個(gè)輸入端信號(hào)大小相等、相位相同，即:vs1=vs2=uic則稱為共模輸入信號(hào)，用uic表示。其共模交流通路如圖雙端輸入一雙端輸出 輸出的共模電壓uoc二vc1 vc2=0，雙端輸出時(shí)的共模電壓增益為:雙端輸入一單端輸出其共模電壓增益為Auc妝也上0u icu ic計(jì)算共模放大倍數(shù)Avc時(shí)，由于兩個(gè)輸入信號(hào)相等,Re等效為2Re。Avd的大小，取決于差分電路的對(duì)稱性,雙端輸出時(shí)等于零。單端輸出時(shí)交流通路如圖所示。綜上：A(2)雙端輸入單端輸出差模電壓放大倍數(shù)u oV o1V o22V o1udu idVs1vs22v s1RcRsrbeA ucu oc

5、u icVcl Vc2u icA VD avc雙端輸出時(shí)由于Avc等于零，KCMF可認(rèn)為等于無(wú)窮大，單端輸出時(shí)共模抑制共模抑制比KCMR或K CMR 20 lgdB比:KcmRAvd1Avc1R'l /2rbe ReR'l / 2Rerbe恒流源電路的基準(zhǔn)電流為:I REFI E4= VCC VeE Ube4R1 R2又因IE3R；I E4R2,所以有I0I E3R>EF即三極管V3 V4及R1、R2 R3等值確定，則I0為一定值。差模特性741型運(yùn)放Avo的頻率響應(yīng)- 開環(huán)差模電壓增益AvO叫z險(xiǎn)妙開環(huán)帶寬BWfH)單位增益帶寬BVG(fT)差模特性2.差模輸入電阻r

6、id和輸出電阻II-IIHli-ll-_4 *r- I血7=A丘一】4 Mrizo2BJT輸入級(jí)的運(yùn)放rid 一般在幾百千歐到數(shù)兆歐出功率Pomm1 Vcc -Vc22 2ES J VccRl2 RlMOSFE為輸入級(jí)的運(yùn)放rid > 1012Q超高輸入電阻運(yùn)放rid > 1013Q、I IB<一般運(yùn)放的rov200Q,而超高速 AD9610的ro=Q3. 最大差模輸入電壓Vidmax共模特性1.共模抑制比KCMF和共模輸入電阻ric一般通用型運(yùn)放 KCMR( 80120) dB,高精度運(yùn)放可達(dá)140dB, ric > 100MQo2.最大共模輸入電壓 Vicmax1% 艮隨誤差的共模輸入電壓一般指運(yùn)放在作電壓跟隨器時(shí)，使輸出電壓產(chǎn)生幅值，高質(zhì)量的運(yùn)放可達(dá)士 13V。功率放大器性能分析(1)輸出功率:如果輸入足夠大,使輸出達(dá)到最大值V CC-VCES此時(shí)的功率為最大不失真輸(2)電源提供的功率每個(gè)電源只提供半個(gè)周期的電流，電源提供的平均功率為：PV 2Vcc12V I2- 0 Icm?sin td( t) -vcc(3)電路的效率電路的效率是指輸出功率與電源提供的功率之比 在輸出最大(Vom-V CC)時(shí)得到最大輸出功率(4)管耗Vom=(時(shí)管耗為OVom二VC時(shí)管耗為：pT12Vcc 4"RT 丁(5)最大管耗與輸