典型差分放大电路

1、典型差分放大电路1、典型差分放大电路的静态分析如果两个输入端的信号大小相等、极性相反，即(1 )电路组成电E(2)静态工作点的计算静态时：vs1=vs2=0, 电路完全对称，所以有I BRs1+lBE+2lERe=VE又 I E= ( 1 + B ) I BI B1 = I B2=I B=Vee - 5eRs 21 Re通常 Rs<<(1 + B )Re, UBE=0.7V (硅管)I B1 = I B2=I B=因：I C1=I C2=I C= B I B故：UCE1=UtE2=VDC- I C Rc电压也为静态工作电流取决于 Vee和Re同时，在输入信号为零时，输出信零(uo=

2、 Vc1 -VC2=0 ,即该差放电路有零输入零输出。2、差分放大电路的动态分析(1)差模信号输入时的动态分析v s1=- v s2= 或 vs1- v s2= u idu id称为差模输入信号。在输入为差模方式时，若一个三极管的集电极电流增大时，则另一个三极管的集电极电流一定减小。在电路理想对称的条件下，有： ic1=- i c2。Re上的电流为：i E=i Ei+i E2= (I ei+ i el) + (IE2+ i e2 )电路对称时，有I E1= I E2= I E、i e1=- i e2,使流过Re上的电流i e=2Ie不变，则 发射极的电位也保持不变。差模信号的交流通路如图 差模

3、信号下不同工作方式的讨论： 双端输入一双端输出放大倍数:当输入信号从两个三极管的基极间加入、输出电压从两个三极管的集电极之间输出时，称之为双端输入一双端输出，其差模电压增益与单管放大电路的 电压增益相同，无负载的情况下当两集电极ci、c2间接入负载电械 链时衿埼输界如受温加时的差模电压 uidvs1 - vs22VsiR srbe放大倍数为:AudUidRLRsrbeRl = Rcc cRl输入电阻：RR idUid -2ibRs 2ib Rsrbe-2附ibib=2 rbe输出电阻：Rog 2Rc艮2 Rsrbe双端输入一单端输出_ UoVoi _ Voi放大倍数:ud 二 二二UidVsi

4、 -Vs22Vsi输入电阻：Rid=2rbe单端输出时的等效电阻为：RodRc(2)共模输入时的动态分析如果两个输入端信号大小相等、相位相同，即：vsi=vs2=uic则称为共模输入信号，用uic表示。其共模交流通路如图：双端输入一双端输出输出的共模电压uoc=vc1 vc2=0,双端输出时的共模电压增益为：双端输入一单端输出其共模电压增益为a"=uc = g*=0uic u ic计算共模放大倍数Avc时，由于两个输入信号相等，Re等效为2Re。Avc的大小, 取决于差分电路的对称性，双端输出时等于零。单端输出时交流通路如图所示。综上：AA udu o VoI -Vo22Vo1-Rc

5、u id vs1 - vs22vs1R s rbeAucuoc(2)双端输入单端输出差模电压放大倍数u icu ic共模抑制比KCMRK CMRAvd= 20lg Avc dB双端输出时由于Avc等于零，KCMRI认为等于无穷大，单端输出时共模抑制比:恒流源电路的基KC息流触=B r'l /2rbeR'l/2RI REF I E4=Vcc 4 Vee -U be4Ri 二R2又因 IE3Rg IE4R2,所以有 I0=IE3=E4I REFR3即三极管V3、V4及R1、R2R3等值确定，则I0为一定值。差模特性741型运放Avo的频率响应-开环差模电压增益AvO开环带宽BW(f

6、H)单位增益带宽BWG (fT)差模特性100803QdB/十倍频程604020用=14 MHz1 修103 W 105 1胪fi107我He2.差模输入电阻rid和输出电阻roBJT输入级的运放rid 一般在几百千欧到数兆欧MOSFET输入级的运放rid >1012Q超高输入电阻运放rid>1013Q、IIBW0.040PA一般运放的ro<200Q,而超高速 AD9610白ro=0.05 Q3.最大差模输入电压 Vidmax共模特性1 .共模抑制比KCM序口共模输入电阻ric一般通用型运放KCM的(80120) dB,高精度运放可达140dB, ric A100MQ2 .最

7、大共模输入电压 Vicmax一般指运放在作电压跟随器时，使输出电压产生1%艮随误差的共模输入电压幅值，高质量的运放可达士 13V。功率放大器性能分析(1) 输出功率：如果输入足够大，使输出达到最大值 VCC-VCES，此时的功率为最大不失真输22出功率 Pom)上红2 RL 2 RL(2) 电源提供的功率每个电源只提供半个周期的电流，电源提供的平均功率为：P 22Vcc 1- J *sin td( t) = "CCIcm2 二0二(3) 电路的效率电路的效率是指输出功率与电源提供的功率之比：在输出最大(Vom =VCC)时得到最大输出功率：管耗2Vom=0寸官耒毛为0 Vom= VCC时官耗为：PT1 =-CCRL 4 二(5)最大管耗与输出功率的关系乙类