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 f I Vcc1電路組成卜也2靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算靜態(tài)時(shí)：vs1=vs2=0,電路完全對稱，所以有I bRs1+Ube+2IeRg二Vee又t Ie= 1+ BIbVee Ube二1b1=Ib2=Ib=rtir;通常 Rsvv(1+ B )Re, Ube硅管：Ibi =| B2=| b =因：Ici=lc2=lc= B Ib故： UCEI二UCE2二Vcc Ic Rc輸出信零輸靜態(tài)工作電流取決于 Vee和Re。同時(shí)，在輸入信號為零時(shí),號電壓也為零uo= Vc1 VC2=0，即該差放電路有零輸入出。2、差分放大電路的動(dòng)態(tài)分析1差模信號輸入時(shí)的動(dòng)態(tài)分析如

2、果兩個(gè)輸入端的信號大小相等、極性相反，即vs1=- vs2= 或 vs1- vs2= uiduid稱為差模輸入信號。在輸入為差模方式時(shí)，假設(shè)一個(gè)三極管的集電極電流增大時(shí)， 那么另一個(gè)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=iEi+iE2= I ei+ iel+ Ie2+ ie2電路對稱時(shí)，有IE仁IE2= |e、ie1=- ie2,使流過Re上的電流iE=2lE的交流通路如圖差模信號下不同工作方式的討論 雙端輸入一雙端輸出放大倍數(shù):當(dāng)輸入信號從兩個(gè)三極管的基極間參加、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

3、電壓 增益與單管放大電路的電壓增益相同，無負(fù)載的情況下RcA_UoVol V022VoiA udUidVs1vs2 2vs1當(dāng)兩集電極cl、e2間接入負(fù)載電阻RL時(shí)，雙端輸入一雙端輸出時(shí)I的差模電壓放大倍數(shù)為：AUoRludR'l Re 吟?輸入電阻:Rid輸出電阻：Rod2Reuid 2i b Rs 2i b Rs be2ibRsibibUid Rs be雙端輸入一單端輸出?放大倍數(shù)： A udUoUidVolVs2vol2vsiRe2 Rsbe?輸入電阻：Rid=2rbe?單端輸出時(shí)的等效電阻為:Rod Rc2共模輸入時(shí)的動(dòng)態(tài)分析如果兩個(gè)輸入端信號大小相等、相位相同，即:vs仁vs

4、2=uic那么稱為共模輸入信號，用uic表示。其共模交流通路如圖：4-? 雙端輸入一雙端輸出輸出的共模電壓uoc=vc1 -vc2=0，雙端輸出時(shí)的共模電壓增益為:U oeVe1v e2ue雙端輸入一單端輸出其共模電壓增益為仏芫祉嚴(yán)0AUoe Ve1 v e2R eA ue Uie Uie Uie2R°計(jì)算共模放大倍數(shù)Ave時(shí)，由于兩個(gè)輸入信號相等，Re等效為2Re。Ave的大小，取決于差分電路的對稱性，雙端輸出時(shí)等于零。單端輸出時(shí)交流通路如下列圖Ai = Voc1VgR'l-rbe(1)2R= R'l2Re上:u o vo1vo22vo1A ud (2)雙端輸入單端

5、輸出差模電壓放大倍數(shù)A ucUocu icVc1Vc2 0RcuicA Vo1 Vo11仏1 一 一 -Vid V1 - Vi22共模抑制比KCMR(RcRl)1 rLrbe2 rbeAvdKcmrI AvcK cmr2oig Avc dBUid VsiVs22Vsi單端輸出時(shí)雙端輸出時(shí)由于Avc等于零，KCMR可認(rèn)為等于無窮大,KcmrAvd1Avc1R'l /2be ReR'l / 2Rerbe恒流源電路的基準(zhǔn)電流為:|REF IE4=VCC VEE UBE4R1 R2又因IE3R3|E4R2，所以有I0IE3R2R3I ref即三極管V3、V4及R1、R2、R3等值確定，

6、那么I0為一定值741型運(yùn)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)差模特性差模特性2. 差模輸入電阻rid和輸出電阻ro? BJT輸入級的運(yùn)放rid 一般在幾百千歐到數(shù)兆歐? MOSFET為輸入級的運(yùn)放rid >1012Q?超高輸入電阻運(yùn)放rid > 1013Q、IIB<? 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KCMR和共模輸入電阻ric一般通用型運(yùn)放KCMR為80120dB，高精度運(yùn)放可達(dá)140dB,ric> 100M Qo2. 最大共模輸

7、入電壓Vicmax一般指運(yùn)放在作電壓跟隨器時(shí)，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(yùn)放可達(dá)士13V。功率放大器性能分析(1)輸出功率:P lcm?Vcem |/_! I 2Ro2 cm cem 2 cm L1 Vcem22RT大不失真輸出功率PomPom2 21 Vcc-VceS1 Vcc 2Rl2 Rl如果輸入足夠大，使輸出到達(dá)最大值 V CC-VCES ，此時(shí)的功率為最(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：2VCC 1 cm1P；2Vcc 20 lcm?sin td( t)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巳P/1I2cm2VCC 1 cm? 1 cm RL4VCC? Vcem4 ' VCC在輸出最大(VomV CC)時(shí)得到最大輸出功率:/2Vcc I cm7滄5%(4)管耗V。Vom sin t 時(shí)PT11vfoW-Vod tVom=0時(shí)管耗為0 Vom= VCC時(shí)管耗為:24一)1