集成運(yùn)算放大電路差分放大電路

集成運(yùn)算放大電路差分放大電路第1頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因1.什么是零點(diǎn)漂移現(xiàn)象：ΔuI＝0，ΔuO≠0的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動(dòng)，元器件老化。其中晶體管的特性對(duì)溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂?？朔仄姆椒?措施)：引入直流負(fù)反饋，溫度補(bǔ)償。典型電路：差分放大電路(DifferentialAmplifier)零點(diǎn)漂移的后果：淹沒有用信號(hào)假設(shè)若輸出有1V的漂移電壓。

則等效輸入有100uV的漂移電壓第2頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、長(zhǎng)尾式差分放大電路的組成零輸入零輸出若V與UC的變化一樣，則輸出電壓就沒有漂移信號(hào)特點(diǎn)？能否放大？零點(diǎn)漂移參數(shù)理想對(duì)稱：1、Rb1=Rb2，Rc1=Rc2，Re1=Re2;2、T1、T2在任何溫度下特性均相同。3、兩個(gè)輸入端，兩個(gè)輸出端對(duì)稱結(jié)構(gòu)第3頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月長(zhǎng)尾式差分放大電路的組成特點(diǎn)典型電路在理想對(duì)稱的情況下：1.克服零點(diǎn)漂移；2.零輸入零輸出。信號(hào)特點(diǎn)？長(zhǎng)尾式第4頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、長(zhǎng)尾式差分放大電路的分析

1.Q點(diǎn)：令uI1=uI2=0Rb是必要的嗎？第5頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Q點(diǎn)晶體管輸入回路方程：通常，Rb較小，且IBQ很小，故第6頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月抑制零漂的原理:Uo=UC1-UC2

=0當(dāng)ui1

=

ui2

=0時(shí)，當(dāng)溫度變化時(shí)：UC1=UC2設(shè)T

ic1

,ic2

uc1

,uc2

uo=uc1-uc2=0第7頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.抑制共模信號(hào)

共模信號(hào)：數(shù)值相等、極性相同的輸入信號(hào)，即第8頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.抑制共模信號(hào)：Re的共模負(fù)反饋?zhàn)饔肦e的共模負(fù)反饋?zhàn)饔茫簻囟茸兓鸬淖兓刃楣材Ｐ盘?hào)對(duì)于每一邊電路，Re=?如

T(℃)↑→IC1↑IC2↑→UE↑→IB1↓IB2↓→IC1↓IC2↓抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。第9頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.放大差模信號(hào)△iE1=－△iE2，Re中電流不變，即Re

對(duì)差模信號(hào)無(wú)反饋?zhàn)饔?。差模信?hào)：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號(hào)，即若ui1

,ui2

ib1

,ib2

ie1

,ie2

IRe不變

UE不變

所以，Re對(duì)差模信號(hào)相當(dāng)于短路。第10頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月為什么？差模信號(hào)作用時(shí)的動(dòng)態(tài)分析差模放大倍數(shù)第11頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.動(dòng)態(tài)參數(shù)：Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR共模抑制比KCMR：綜合考察差分放大電路放大差模信號(hào)的能力和抑制共模信號(hào)的能力。差分放大電路又稱差動(dòng)放大電路，所謂“差動(dòng)”就是輸入有“差別”，輸出才有“變動(dòng)”的意思，當(dāng)沒有差動(dòng)時(shí)，輸出沒有變化。－－－－有選擇的放大信號(hào)第12頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)信號(hào)源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種接法：雙端輸入、雙端輸出（雙入雙出）雙端輸入、單端輸出（雙入單出）單端輸入、雙端輸出（單入雙出）單端輸入、單端輸出（單入單出）在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，信號(hào)源需要有“接地”點(diǎn)，以避免干擾；或負(fù)載需要有“接地”點(diǎn)，以安全工作。主要討論的問題有：

差模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)、差模輸入電阻、輸出電阻第13頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1.差動(dòng)放大電路一般有兩個(gè)輸入端：雙端輸入——從兩輸入端同時(shí)加信號(hào)。單端輸入——僅從一個(gè)輸入端對(duì)地加信號(hào)。

2.差動(dòng)放大電路可以有兩個(gè)輸出端。雙端輸出——從C1

和C2輸出。單端輸出——從C1或C2

對(duì)地輸出。幾個(gè)基本概念第14頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3/21/2024四、差分放大電路的四種接法

1.雙端輸入單端輸出：Q點(diǎn)分析由于輸入回路沒有變化，所以IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時(shí)一樣。但是UCEQ1≠UCEQ2。第15頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.雙端輸入單端輸出：差模信號(hào)作用下的分析第16頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.雙端輸入單端輸出：共模信號(hào)作用下的分析第17頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.雙端輸入單端輸出：?jiǎn)栴}討論（1）T2的Rc可以短路嗎？（2）什么情況下Ad為“＋”？（3）雙端輸出時(shí)的Ad是單端輸出時(shí)的2倍嗎？第18頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.單端輸入雙端輸出共模輸入電壓差模輸入電壓

輸入差模信號(hào)的同時(shí)總是伴隨著共模信號(hào)輸入：在輸入信號(hào)作用下發(fā)射極的電位變化嗎？說明什么？第19頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.單端輸入雙端輸出靜態(tài)時(shí)的值差模輸出共模輸出問題討論：（1）UOQ產(chǎn)生的原因？（2）如何減小共模輸出電壓？第20頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.四種接法的比較：電路參數(shù)理想對(duì)稱條件下輸入方式：Ri均為2(Rb+rbe)；雙端輸入時(shí)無(wú)共模信號(hào)輸入，單端輸入時(shí)有共模信號(hào)輸入。輸出方式：Q點(diǎn)、Ad、Ac、KCMR、Ro均與之有關(guān)。第21頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、具有恒流源的差分放大電路

為什么要采用電流源？

Re越大，共模負(fù)反饋越強(qiáng)，單端輸出時(shí)的Ac越小，KCMR越大，差分放大電路的性能越好。但為使靜態(tài)電流不變，Re越大，VEE越大，以至于Re太大就不合理了。

需在低電源條件下，得到趨于無(wú)窮大的Re。解決方法：采用電流源！第22頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、具有恒流源的差分放大電路等效電阻為無(wú)窮大近似為恒流第23頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1)RW取值應(yīng)大些？還是小些？2)RW對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響？3)若RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)，寫出Ad、Ri的表達(dá)式。六、差分放大電路的改進(jìn)

1.加調(diào)零電位器RW第24頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月討論一若uI1=10mV，uI2=5mV，則uId=？uIc=？uId=5mV，uIc=7.5mV第25頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月討論二1、uI=10mV，則uId=?u