典型差分放大电路

时间:2023-03-11来源:佚名

  典型差分放大电路的静态和动态计算方法与基本放大电路基本相同。为了使差分放大电路在静态时,其输入端基本上是零电位,将Re从接地改为接负电源-VEE,如图1所示。由于接入负电源,所以偏置电阻Rb可以取消,改为-VEERe提供基极偏置电流。

典型差分放大电路
图1 典型差分放大电路

  1.静态分析
  基极电流为
     典型差分放大电路          (1)

由IB的计算式可知,Re对一半差分电路而言,
只有2Re 才能获得相同的电压降。

2.差分放大电路的动态分析

典型差分放大电路
图2 双端输入双端输出

  (1)差模输入
  差分放大电路的差模工作状态分为四种:
    双端输入、双端输出(双-双),
    双端输入、单端输出(双-单),
    单端输入、双端输出(单-双),
    单端输入、单端输出(单-单)。
  ① 差模电压放大倍数Avd
  双端输入差分放大电路如图2所示。负载电阻接在两集电极之间,vi接在两输入端之间,也可看成vi/2各接在两输入端与地之间。
  双端输入、双端输出差模电压放大倍数:
       典型差分放大电路

典型差分放大电路
图3 双端输入单端输出

  这种方式适用于对称输入和对称输出,输入、输出均不接地的情况。
  双端输入、单端输出差模电压放大倍数:(如图3所示)
        典型差分放大电路    (3)
  双端输入单端输出因只利用了一个集电极输出的变化量,所以它的差模电压放大倍数是双端输出的二分之一。这种方式适用于将差分信号转换为单端输出信号。
  单端输入、双端输出差模电压放大倍数:

典型差分放大电路
图4 单端输入转换为双端输入

  单端输入信号可以转换为双端输入,其转换过程见图4。右侧的Rs rbe归算到发射极回路的值为(Rs rbe)/(1 β)<<Re,故Re对Ie分流极小,可忽略,于是有
        典型差分放大电路    (4)
  这种方式用于将单端信号转换成双端差分信号,可用于输出负载不接地的情况。
  单端输入、单端输出电压放大倍数:
        典型差分放大电路    (5)
  通过从T1或T2的集电极输出,可以得到输出与输入之间或反相或同相的关系。从T1的基极输入信号,从C1输出,为反相;从C2输出为同相。
  ② 差模输入电阻
  不论是单端输入还是双端输入,差模输入电阻rid是基本放大电路的两倍。
        rid = 2(Rs rbe(6)
  ③ 输出电阻
  输出电阻在单端输出时,ro = RC (7)
       双端输出时,ro = 2R
C (8)
  (2)共模输入
  例如,温漂信号属共模信号,它对差分放大电路中Ic1和Ic2的影响相同。
  ① 共模放大倍数Avc
  共模信号对放大电路来说也是变化量,不能视为直流量。计算共模放大倍数Avc时,图1中Re用2Re 等效。共模放大倍数Avc的大小,取决于差分电路的对称性,双端输出时可以认为等于零。单端输出时为
        典型差分放大电路    (9)
  ②共模抑制比
  共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。
        典型差分放大电路 (10) 或 典型差分放大电路   (11)
  双端输出时KCMR可认为等于无穷大,单端输出时共模抑制比。

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