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文檔簡介

1、1|uA復(fù)習(xí)復(fù)習(xí). 幾種方式指標(biāo)比較幾種方式指標(biāo)比較CMRKbeLc)21/(rRRbeLc2)/(rRR 輸出方式輸出方式雙出雙出雙出雙出單出單出單出單出信號信號共模共模差模差模RiRo2)1 (21beERr2)1 (21beERrbe2rbe2rcR無意義cRc2RERrRR2)1 ()/(beLc0CMRK(雙出雙出)beEbeEbeLbeLrRrRrRrRK22)1 (2)1 (/2CMR(單出單出)2v 四、對任意輸入信號的放大特性四、對任意輸入信號的放大特性v 如果在圖412差動放大器的兩個輸入端分別加上任意信號Ui1和Ui2,即Ui1和Ui2既不是差模信號,也不是共模信號,這時

2、可以把Ui1和Ui2寫成如下形式: 3222121211212112222icidiiiiiicidiiiiiUUUUUUUUUUUUUU(430) 圖中圖中: :共模輸入電壓共模輸入電壓 uic = (ui1 + ui2 ) / 2i2i1id=uuu差模輸入電壓差模輸入電壓 4 不難看出,差動電路相當(dāng)輸入了一對共模信號21212121212122iiidididiiiciciciiicicUUUUUUUUUUUUUU和一對差模信號 根據(jù)定義,這時的差模輸入電壓為(432) (433)(434) 222121211212112222icidiiiiiicidiiiiiUUUUUUUUUUUU

3、UU5idudicucidudicucidudiiudidudicuciduduciiidididiiididiciiicicUAUAUAUAUAUUUUAUAUAUAUAUUUUUUUUUUUUUU2121)(, 022)()()(010210212121212121單單單單端輸出時,有故雙端輸出時,由于和電壓和共模輸出電壓之輸出電壓應(yīng)為差模輸出6 圖512 基本差動放大器 圖514 基本差動放大器的共模等效通路 結(jié)論: 無論無論雙端或單端雙端或單端差動放大電路,都能夠放大差模信號抑制共模信號7 5-3-3具有電流源的差動放大電路具有電流源的差動放大電路圖圖512所示的基本差動放大器,存在兩

4、個所示的基本差動放大器,存在兩個缺點:缺點:一是共模抑制比做不高,一是共模抑制比做不高,若若UEE=15V,則室溫下,則室溫下,KCMR (單單)的的上限約為上限約為300,而與,而與RE的取值無關(guān)。的取值無關(guān)。)2(2)1 ()1 (EEEEQEETEEQTbeRUIUURIUrTEEEETEEbeEbeEbeCMRUUUURRrRrRrK22)1 ()1 ()1 (22)1 (單)8二是不允許輸入端有較大的共模電壓變化。二是不允許輸入端有較大的共模電壓變化。公共射極電位變化差放管的靜態(tài)工作電流變化1212odododLudidididbeUUURAUUUr 改變rbe改變)2(2)1 ()

5、1 (EEEEQEETEEQTbeRUIUURIUr9 普通差放存在的問題:普通差放存在的問題:差模電壓倍數(shù)改變差模電壓倍數(shù)改變工作不穩(wěn)定工作不穩(wěn)定KCMR 受限受限 抑制零點漂移能力抑制零點漂移能力10RCRCUi1V1V2UoUi2 UEEIUCCRCUC2RCUC1Ui1V1V2Uoc UEEV3UB3R1R2R3Ui2UCC圖515具有電流源的差動放大器電路(a)用單管電流源代替RE的差動電路(b)電路的簡化表示恒流源為此,用為此,用恒流源恒流源代替電路中的代替電路中的R RE E,可以有效地克服上述缺點,可以有效地克服上述缺點。11CQCBECCQCEQCECQCQCBERECEER

6、RIUUUUIIIRUUIIURRRU1213213332122122圖515(a)電路的靜態(tài)工作點,可按以下方法估算:圖515具有恒流源的差動放大器電路(a)用單管電流源代替RE的差動電路;12)2(2)1 ()1 (IIIUIUrEQTEQTbeTETEbeEbeEbeCMRUIRIURrRrRrK22)1 ()1 ()1 (22)1 (單)ce3321be3333ce3o3)1 ()/1 (rRRrRRrRRE其中其中CQCBECCQCEQCECQCQCBERECEERRIUUUUIIIRUUIIIURRRU1213213332122122RCUC2RCUC1Ui1V1V2Uoc UEE

7、V3UB3R1R2R3Ui2UCC一、共模抑制比可做得非常高一、共模抑制比可做得非常高;電流源的輸出電阻非常大電流源的輸出電阻非常大13二、允許輸入端有較大的共模電壓變化。允許輸入端有較大的共模電壓變化。幾乎不變beLidodidodidodudrRUUUUUUA2211rbe幾乎不變幾乎不變),2(2)1 ()1 (為恒流而IIIIUIUrEQTEQTbe14v 434差動放大器的傳輸特性差動放大器的傳輸特性v 由圖可知 21EEiiI圖416簡化的差動放大器RCRCuidV1V2uo UEEIUCCiC2iC1TBETBETBETBEUuSUuSEUuSUuSEeIeIieIeIi/2/1

8、2211) 1() 1()1 ()1 (121121TBEBEUuuCEEEeiiiiI15)2()()2(221)2(22221)1 ()1 ()1 ()1 (210/22/2/2/2/1221211212112TidccCCTidUuCTidUuUuUuUuUuCUuuCEEEUuuCEEEUuIthRRiiuUuthIIeIiUuthIIeeeeIIeIieiiiiIeiiiiITidTidTidTidTidTidTBEBETBEBE同理16IeeeeIiTidTidTidTidUuUuUuUuC22211IeeeeeeTidTidTidTidTidTidUuUuUuUuUuUu)(2)

9、()(222222TidTidTidTidUuUuUuUueeeeII222222)2(22TidUuthII17 圖417差動放大器的傳輸特性曲線(a)電流傳輸特性曲線;(b)電壓傳輸特性曲線 )2(221)2(221/2/1TidUuCTidUuCUuthIIeIiUuthIIeIiTidTid18 圖417差動放大器的傳輸特性曲線(a)電流傳輸特性曲線;(b)電壓傳輸特性曲線 )2()(210TidccCCUuIthRRiiu19一、兩管集電極電流之和恒等于一、兩管集電極電流之和恒等于I二、傳輸特性具有非線性特性二、傳輸特性具有非線性特性 uid=0時,差動電路處于靜態(tài),這時iC1=iC

10、2=ICQ=I/21.在靜態(tài)工作點附近,當(dāng)|uid|UT,即室溫下, uid在26mV以內(nèi)時,傳輸特性近似為一段直線;2.當(dāng)| uid |4 UT,即uid超過100mV時,傳輸特性明顯彎曲,而后趨于水平。)2(221)2(221/2/1TidUuCTidUuCUuthIIeIiUuthIIeIiTidTid20(RB)(RB)V1V2RRUEEI(a)串接R(RB)的線性區(qū)擴展電路 圖418擴展差動電路的線性區(qū)范圍21iC1,iC2II/2R( RB)0uid 圖418擴展差動電路的線性區(qū)范圍(b)線性區(qū)擴展后的電流傳輸特性曲線 22三、差動放大器的增益與三、差動放大器的增益與I成正比成正比

11、QidoudduduATCQUuUuTCQTidTCQidoTidcUIReeUIRUuchUIRduduUuIthRuTidTid21)2(121)2(121)2(222202321() (), (),shxchxchxshxthxch x222111() () ()111arshxarchxarthxxxx,22)()()2()(chxeeeeeeshxxxxxxx,2)2()(shxeeeechxxxxx)()(chxshxthxxchxchxshxchxchchxshxchxshx222221 )()( 1)1( )1ln()(222xxxxxxarshx11)11 (11 222xx

12、xxx)., 1 (,11)( ),1ln(22xxarchxxxarchx) 1 , 1(,11)( ,11ln212xxarthxxxarthx常用雙曲函數(shù)24idYuKuYYugI -實現(xiàn)了兩個模擬信號電壓相乘實現(xiàn)了兩個模擬信號電壓相乘YTCgURK2idYYTCidudouugURuAu2推推 廣廣25 4-3-5差動放大器的失調(diào)及溫漂差動放大器的失調(diào)及溫漂一、差動放大器的失調(diào)一、差動放大器的失調(diào)當(dāng)輸入信號為零時,由于兩晶體管參數(shù)和電阻值不可能做到完全對稱,因而使得輸出不為零。這種現(xiàn)象,稱為差動放大器的失調(diào)。26由兩管參數(shù)不對稱(如由兩管參數(shù)不對稱(如VBE(on)、IS、RC不等)引

13、起失調(diào)。不等)引起失調(diào)。 VIO就是使就是使VO=0時,在實際差放輸入端所加的補償電壓。時,在實際差放輸入端所加的補償電壓。 VIO產(chǎn)生原因:產(chǎn)生原因:q 失調(diào)及其溫漂失調(diào)及其溫漂 輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓VIOVO 0T1T2實際差放實際差放+- -零輸入時零輸入時等效為等效為從等效的觀點看:從等效的觀點看:dOIO/vAVV失調(diào)電壓失調(diào)電壓理想差放理想差放+- -VOVIO27兩管兩管 不等,造成不等,造成 ICQ1 ICQ2 輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流IIO從等效的觀點看:從等效的觀點看: IIO就是使就是使ICQ1= ICQ2時,在實際差放輸入端所加的補償電流。時,在實際差放輸入端所加的

14、補償電流。 BQ2BQ1IOIII失調(diào)電流失調(diào)電流IIO產(chǎn)生原因:產(chǎn)生原因:T1VCCREEVEERCRCT2RSRSIBQ1IBQ2若取若取2)(BQ2BQ1BIII則則2IOBBQ1III2IOBBQ2III28 失調(diào)完整模型失調(diào)完整模型T1T2+ + -IBIBIIO2IIO2VIORSRS總輸入失調(diào)電壓總輸入失調(diào)電壓SIOIOIORIVV當(dāng)當(dāng)RS較大時:較大時:當(dāng)當(dāng)RS較小時:較小時:失調(diào)以失調(diào)以IIO為主,為減小為主,為減小VIO ,應(yīng)選,應(yīng)選IIO小的差放。小的差放。失調(diào)以失調(diào)以VIO為主,為減小為主,為減小VIO ,應(yīng)選,應(yīng)選VIO小的差放;小的差放;29UOOSRSRS+-(c

15、)實際差分放大器)實際差分放大器+-UIO無失調(diào)差分放大器2IOI2IOI圖1 實際差動路的失調(diào)電壓和失調(diào)電流SIOIOIOSRIUUIIO :RS很大并接近開路時的輸入失調(diào)參數(shù);UIO :RS為0時的輸入失調(diào)參數(shù);IIO 、UIO :差分放大器的固有參數(shù)。30RCRCRCUiV1V2Uo UEEIUCCIB2IIO2IIO2UIOIB1圖419差動電路的失調(diào)電壓和失調(diào)電流 補償電壓補償電壓補償電流補償電流RSRS21IOBBIII22IOBBIII31SSSSSCCCCCCCCCCSSCCTBEBEBEBEIOIIIIIRRRIIRRIRIIIIIUUUUUU12212112212121)(

16、)ln(549) (550) (551) (552) T1T2實際差放實際差放+- -零輸入時零輸入時理想差放理想差放+- -VOVIO32)(SSCCTIOIIRRUU(553)(CCBIORRII(554) 同理:結(jié)論: (1)VIO的大小反映了運放制造過程中電路的對稱程度,由集電極電阻和發(fā)射結(jié)的失配引起,并與溫度成正比.(2) IIO主要由的失配引起,通常 |/ |0.1,而|RC/ RC |0.01v T1VCCREEVEERCRCT2RSRSIBQ1IBQ233RCRCV1V2Uo UEEIUCCRWRSRSRCV1V2Uo UEEIUCCRWRSRSRC圖520差動放大器的調(diào)零電路 (a)射極調(diào)零(b)集電極調(diào)零 34v 二、失調(diào)的溫度漂移二、失調(diào)的

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