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（2）靜態(tài)工作點的計算 靜態(tài)時：vs1=vs2=0，電路完全對稱，所以有 IBRs1+UBE+2IERe=VEE又 IE=（1+）IB IB1=IB2=IB= 通常Rs<<(1+)Re，UBE=0.7V（硅管）: IB1=IB2=IB=因： IC1=IC2=IC=IB故： UCE1=UCE2=VCCIC Rc靜態(tài)工作電流取決于VEE和Re。同時，在輸入信號為零時，輸出信號電壓也為零（uo= Vc1VC2=0），即該差放電路有零輸入零輸出。2、差分放大電路的動態(tài)分析（1）差模信號輸入時的動態(tài)分析如果兩個輸入端的信號大小相等

2、、極性相反，即 vs1=- vs2= 或 vs1- vs2= uid uid稱為差模輸入信號。在輸入為差模方式時，若一個三極管的集電極電流增大時，則另一個三極管的集電極電流一定減小。在電路理想對稱的條件下，有：ic1=- ic2。Re上的電流為： iE=iE1+iE2=（IE1+ ie1）+（IE2+ ie2 ）電路對稱時，有IE1= IE2= IE、ie1=- ie2，使流過Re上的電流iE=2IE不變，則發(fā)射極的電位也保持不變。差模信號的交流通路如圖: 差模信號下不同工作方式的討論: 雙端輸入雙端輸出放大倍數(shù)： 當(dāng)輸入信號從兩個三極管的基極間加入、輸出電壓從兩個三極管的集電極之間輸出時，稱

3、之為雙端輸入雙端輸出,其差模電壓增益與單管放大電路的電壓增益相同，無負載的情況下:當(dāng)兩集電極c1、c2間接入負載電阻RL時，雙端輸入雙端輸出時的差模電壓放大倍數(shù)為： v 輸入電阻：輸出電阻：Rod2Rc 雙端輸入單端輸出v 放大倍數(shù)：v 輸入電阻：Rid=2rbe v 單端輸出時的等效電阻為： RodRc （2）共模輸入時的動態(tài)分析如果兩個輸入端信號大小相等、相位相同，即： vs1=vs2=uic 則稱為共模輸入信號，用uic表示 。其共模交流通路如圖: 雙端輸入雙端輸出輸出的共模電壓uoc=vc1vc2=0，雙端輸出時的共模電壓增益為： 雙端輸入單端輸出其共模電壓增益為計算共模放大倍數(shù)Avc

4、時，由于兩個輸入信號相等，Re等效為2Re。Avc的大小，取決于差分電路的對稱性，雙端輸出時等于零。單端輸出時交流通路如圖所示。綜上:(2) 雙端輸入單端輸出差模電壓放大倍數(shù)共模抑制比KCMR 或雙端輸出時由于Avc等于零，KCMR可認為等于無窮大，單端輸出時共模抑制比： 恒流源電路的基準(zhǔn)電流為：IREFIE4= 又因IE3R3IE4R2，所以有I0IE3 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型運放AvO的頻率響應(yīng) -開環(huán)差模電壓增益AvO 開環(huán)帶寬BW (fH) 單位增益帶寬 BWG (fT) 差模特性 2. 差模輸入電阻rid和輸出電阻ro &

5、#216; BJT輸入級的運放rid一般在幾百千歐到數(shù)兆歐Ø MOSFET為輸入級的運放rid1012Ø 超高輸入電阻運放rid1013、IIB0.040pAØ 一般運放的ro200，而超高速AD9610的ro0.053. 最大差模輸入電壓Vidmax共模特性1. 共模抑制比KCMR和共模輸入電阻ric 一般通用型運放KCMR為（80120）dB，高精度運放可達140dB，ric100M。 2. 最大共模輸入電壓Vicmax 一般指運放在作電壓跟隨器時，使輸出電壓產(chǎn)生1%跟隨誤差的共模輸入電壓幅值，高質(zhì)量的運放可達± 13V。功率放大器性能分析(1) 輸出功率:如果輸入足夠大,使輸出達到最大值 CC-VCES ,此時的功率為最大不失真輸出功率 Pom (2) 電源提供的功率每個電源只提供半個周期的電流,電源提供的平均功率為：(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 CC)時得到最大輸出功率:(4) 管耗 Vom=0時管耗為0 Vom= VCC 時管