差分放大电路

1、差差 分分 放放 大大 电电 路路特点：抑制零漂，通常在多级放大电路的第一级。 电流源是提供恒定电流的电子线路，在模拟集成电路电流源是提供恒定电流的电子线路，在模拟集成电路中，广泛的使用电流源为放大器提供稳定的偏置电路或中，广泛的使用电流源为放大器提供稳定的偏置电路或作为放大电路的有源负载。作为放大电路的有源负载。 在集成电路中可以起到在集成电路中可以起到较大电阻较大电阻的作用的作用 电路如图所示，设电路如图所示，设 T T1 1、T T2 2的参的参数完全相同。数完全相同。 即即 U UBE1 BE1 = U= UBE2BE2, , E1 E1 = = E2E2, , CEO1 CEO1 =

2、 = CEO2CEO2, , C1 C1 = = C2C2, , 1 1 = = 2 2，RRcT2T1C2IIC1vccIREF2IBRVRVCCBECCREFCU21.镜像电流源镜像电流源 当当 较大时，较大时， B 可以忽略，所以可以忽略，所以 C2 近似等于基准电流近似等于基准电流 REF, 2222221UUUUeBEECeEBEBEBERRIC2将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE2指输入信号电压为零时，输出电压发

3、生指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无规则地变化的现象。uotO晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。路元件参数的变化。其中晶体管的特性对温度敏感是主要其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因，故也称零漂为温漂。原因，故也称零漂为温漂。即即uI0，uO0的现象。的现象。克服温漂的方法克服温漂的方法：引入直流负反馈，温度补偿。：引入直流负反馈，温度补偿。 典型电路：差分放大电路典型电路：差分放大电路 直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。 严重时，可能淹没有

4、效信号电压，无法分辨是有效严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。信号电压还是漂移电压。 电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。件的参数值都相等。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。 +UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2两个输入、两两个输入、两个输出个输出两管两管静态工作静态工作点相同点相同uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0静态时，静态时，ui

5、1 = ui2 = 0当温度升高时当温度升高时ICVC （两管变化量相等）（两管变化量相等）+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2VC1VC2+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+ui1ui2+T2共模信号共模信号 需要抑制需要抑制+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2+差模信号差模信号 是有用信号是有用信号例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 =

6、18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV 这种输入常作为比较放大来应用，在自动控这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。制系统中是常见的。 2uuu21iiid2uuu21iiic 1. 双端输入、双端输出（双入双出）双端输入、双端输出（双入双出） 2. 双端输入、单端输出（双入单出）双端输入、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出）单端输入、双端输出（单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单入单出）单端输入、单端输出（单入单出） 其中其中3.4的动态计算与的动态计算与1.2相同相同 如图所示，它由两个特性如图所示，它由两个特性相同的晶体管，相同的晶体管，T T1 1、T T2 2组成对组成对称电路，电路参数也对称，称电路，电路参数也对称， 即即 R RC1 C1 = R= RC2 C2 = R= RC C0uuuDiA01020112uu2uuu2uCiiidbeRr beLDrRAu2LLCR(RR |) beCDDrRAA221uU10uuu0iCCCA0 1021uuuuu12CCCCiCiCbeERAr()