模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)第5版--第5版--ch33-差分放大電路課件

1、第3章 放大電路基礎(chǔ)3.3差分放大電路3.3.1 基本差分放大電路3.3.2 具有電流源的差分放大電路3.3.3 差分放大電路的單端輸入、輸出方式3.3.4 差分放大電路的差模傳輸特性及應(yīng)用3.3.1 基本差分放大電路一、電路組成及靜態(tài)工作點(diǎn)V1VCCV2VEERCRCREui1ui2uo公共發(fā)射極電阻，用來抑制零點(diǎn)漂移并決定靜態(tài)工作電流能有效地克服零點(diǎn)漂移兩個(gè)輸入端，兩個(gè)輸出端；元件參數(shù)對(duì)稱；雙電源供電；ui1 = ui2 時(shí)，uo = 0特點(diǎn)V1VCCV2VEERCRCREui1ui2uo直流通路V1+VCCV2VEERCRCREuoVEEICQ1ICQ2IEEIEQ1IEQ2UCQ1UC

2、Q2VEE = UBEQ + IEEREIEE = (VEE UBEQ) / RE VEE / REICQ1 = ICQ2 IEE/2=VEE/2REUCQ1 = VCC ICQ1RCUCQ2 = VCC ICQ2RCuo = UCQ1 UCQ2 = 0差模輸入ui1 = ui2差模輸入電壓uid = ui1 ui2= 2ui1 = ui2差模信號(hào)交流通路ic1ic2使得：ic1 = ic2uo1 = uo2差模輸出電壓uod = uC1 uC2= uo1 ( uo2)= 2uo1差模電壓放大倍數(shù)帶 RL 時(shí)RLRid = 2rbe差模輸入電阻差模輸出電阻Ro = 2RC大小相同 極性相反二、

3、差模輸入與差模特性u(píng)i1V1V2RCRCuodui2uo1uo2ui1V1+VCCV2VEERCRCREuodui2uC1uC2例 3.3.1 已知： = 80，rbb = 200 ，UBEQ = 0.6 V，試求：(1)靜態(tài)工作點(diǎn)； (2)差模電壓放大倍數(shù) Aud，差模輸入電阻 Rid，輸出電阻Ro。解(1) ICQ1 = ICQ2 (VEE UBEQ) / 2RE= (12 0.6) / 2 20= 0.285 (mA)UCQ1= UCQ2 = VCC ICQ1RC=12 0.285 10= 9.15 (V)(2)= 10 / 10 = 5 (k)Rid = 2rbe= 2 7.59 =

4、15.2(k)Ro = 2RC= 20 (k)ui1V1+12VV212VRCRCREuodui210 k10 k20 k20 k三、共模輸入與共模抑制比共模輸入ui1 = ui2共模輸出電壓uic = ui1 = ui2使得：ie1 = ie2IEQ1 + ie1IEQ2 + ie2ue = 2ie1RE2RE2RE共模輸入電壓uoc = uC1 uC2= 0共模抑制比用對(duì)數(shù)表示：大小相同極性相同共模信號(hào)交流通路ui1V1+VCCV2VEERCRCREuocui2uC1uC2V1V2RCRCuocuicuC1uC2uic1.01 V0.99 V解可將任意輸入信號(hào)分解為共模信號(hào)和差模信號(hào)之和u

5、i1 = 1.01 = 1.00 + 0.01 (V)ui2 = 0.99 = 1.00 0.01 (V)電路如圖所示。例 3.3.2ui1V1+VCCV2VEERCRCREuoui2uC1uC2uid = u i1 u i2uic = (ui1+ ui2 ) / 2= 1.01 0.99 = 0.02 (V)= 1 (V)差模信號(hào)共模信號(hào)（1）求差模輸入電壓 uid 、共模輸入電壓 uic（2）若 Aud = 50、 Auc = 0.05，求輸出電壓電壓 uo，及 KCMR解uod = Auduid= 50 0.02= 1 (V)uoc = Aucuic= 0.05 1= 0.05 (V)u

6、o = Auduid + Aucuic= 1.05 (V)= 60 (dB)3.3.2 具有電流源的差分放大電路一、電流源電路減少共模放大倍數(shù)的思路： 增大 REE用恒流源代替 REE特點(diǎn)：直流電阻為有限值動(dòng)態(tài)電阻很大1. 三極管電流源簡化畫法電流源代替差分電路中的 REE+VCCRLRERB1RB2ICI0ui1V1+VCCV2RCR1uodui2RCVEER2R3IC3V3ui1V1+VCCV2RCuodui2RCVEEI02. 比例型電流源二極管溫度補(bǔ)償V1+VCCRERB1RB2I0V2比例型電流源V1+VCCR2RR1I0V2IREFUBE1UBE2UBE1 UBE2多路電流源V1+

7、VCCR2RR1I02V2IREFR3I03V3鏡像電流源UBE1 = UBE2I0 = IREF微電流源I0R2 = UBE1 UBE23. 鏡像和微電流源I0V1RV2IREFV1+VCCR2RI0V2IREFUBE1UBE2V3、V4 構(gòu)成比例電流源電路二、具有電流源的差分放大電路簡化畫法能調(diào)零的差分電路ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEEI0ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEEI0RPMOS差分電路ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEER2R3IC3V3V4IREFIC4R1例 3.3.3 = 100(1)求靜態(tài)工作點(diǎn)；(2)求電路的差模 Aud，Rid，R

8、o。解(1) 求“Q”ICQ1 = ICQ2 = 0.5 I0UCQ1 = UCQ2 = 6 0.42 7.5 = 2.85 (V)(2)求 Aud，Rid，RoRo = 2RC = 15 (k)ui1V1+VCCV2RCuoui2RCVEER2R3IC3V3V4IREF+6 V6 V100 100 7.5 k7.5 k6.2 k1、單端輸入即 ui1 = ui ,ui2 = 0有一個(gè)輸入端接地，為雙端輸入的特例2. 單端輸出輸出為雙端輸出的一半KCMR較雙端輸出小參數(shù)計(jì)算與雙端輸入相同同相輸出反相輸出+VCCuiV1V2RCuoRCVEEI0iC1iC2RLuo與ui反相+VCCuiV1V2RCuoRCVEEI0iC1iC2RLuo與ui同相3.3.3差分放大電路的單端輸入、輸出方式3.3.4 差分放大電路差模傳輸特性及應(yīng)用一、差分放大電路的差模傳輸特性O(shè)uiiCiC1iC2I0特點(diǎn)：1. iC1 + iC2 = I0；當(dāng) ui = 0，iC1 = iC2 = 0.5 I0 。UT-UT2. 當(dāng) UT ui UT ，uiiC1 iC2OUTUTiC1 iC2 ui。3. 當(dāng) ui 4UT 或 ui 4UT ，一只管子截止， I0 幾乎全部流入另一只管子，輸出電壓被限幅。4UT 4UTI04UT4UT+VCC