集成运算放大电路差分放大电路

集成运算放大电路差分放大电路第1页，课件共26页，创作于2023年2月一、零点漂移现象及其产生的原因1.什么是零点漂移现象：ΔuI＝0，ΔuO≠0的现象。产生原因：温度变化，直流电源波动，元器件老化。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。克服温漂的方法(措施)：引入直流负反馈，温度补偿。典型电路：差分放大电路(DifferentialAmplifier)零点漂移的后果：淹没有用信号假设若输出有1V的漂移电压。

则等效输入有100uV的漂移电压第2页，课件共26页，创作于2023年2月二、长尾式差分放大电路的组成零输入零输出若V与UC的变化一样，则输出电压就没有漂移信号特点？能否放大？零点漂移参数理想对称：1、Rb1=Rb2，Rc1=Rc2，Re1=Re2;2、T1、T2在任何温度下特性均相同。3、两个输入端，两个输出端对称结构第3页，课件共26页，创作于2023年2月长尾式差分放大电路的组成特点典型电路在理想对称的情况下：1.克服零点漂移；2.零输入零输出。信号特点？长尾式第4页，课件共26页，创作于2023年2月三、长尾式差分放大电路的分析

1.Q点：令uI1=uI2=0Rb是必要的吗？第5页，课件共26页，创作于2023年2月Q点晶体管输入回路方程：通常，Rb较小，且IBQ很小，故第6页，课件共26页，创作于2023年2月抑制零漂的原理:Uo=UC1-UC2

=0当ui1

=

ui2

=0时，当温度变化时：UC1=UC2设T

ic1

,ic2

uc1

,uc2

uo=uc1-uc2=0第7页，课件共26页，创作于2023年2月2.抑制共模信号

共模信号：数值相等、极性相同的输入信号，即第8页，课件共26页，创作于2023年2月2.抑制共模信号：Re的共模负反馈作用Re的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号对于每一边电路，Re=?如

T(℃)↑→IC1↑IC2↑→UE↑→IB1↓IB2↓→IC1↓IC2↓抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。第9页，课件共26页，创作于2023年2月3.放大差模信号△iE1=－△iE2，Re中电流不变，即Re

对差模信号无反馈作用。差模信号：数值相等，极性相反的输入信号，即若ui1

,ui2

ib1

,ib2

ie1

,ie2

IRe不变

UE不变

所以，Re对差模信号相当于短路。第10页，课件共26页，创作于2023年2月为什么？差模信号作用时的动态分析差模放大倍数第11页，课件共26页，创作于2023年2月4.动态参数：Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR共模抑制比KCMR：综合考察差分放大电路放大差模信号的能力和抑制共模信号的能力。差分放大电路又称差动放大电路，所谓“差动”就是输入有“差别”，输出才有“变动”的意思，当没有差动时，输出没有变化。－－－－有选择的放大信号第12页，课件共26页，创作于2023年2月

根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法：双端输入、双端输出（双入双出）双端输入、单端输出（双入单出）单端输入、双端输出（单入双出）单端输入、单端输出（单入单出）在实际应用时，信号源需要有“接地”点，以避免干扰；或负载需要有“接地”点，以安全工作。主要讨论的问题有：

差模电压放大倍数、共模电压放大倍数、差模输入电阻、输出电阻第13页，课件共26页，创作于2023年2月

1.差动放大电路一般有两个输入端：双端输入——从两输入端同时加信号。单端输入——仅从一个输入端对地加信号。

2.差动放大电路可以有两个输出端。双端输出——从C1

和C2输出。单端输出——从C1或C2

对地输出。几个基本概念第14页，课件共26页，创作于2023年2月3/21/2024四、差分放大电路的四种接法

1.双端输入单端输出：Q点分析由于输入回路没有变化，所以IEQ、IBQ、ICQ与双端输出时一样。但是UCEQ1≠UCEQ2。第15页，课件共26页，创作于2023年2月1.双端输入单端输出：差模信号作用下的分析第16页，课件共26页，创作于2023年2月1.双端输入单端输出：共模信号作用下的分析第17页，课件共26页，创作于2023年2月1.双端输入单端输出：问题讨论（1）T2的Rc可以短路吗？（2）什么情况下Ad为“＋”？（3）双端输出时的Ad是单端输出时的2倍吗？第18页，课件共26页，创作于2023年2月2.单端输入双端输出共模输入电压差模输入电压

输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：在输入信号作用下发射极的电位变化吗？说明什么？第19页，课件共26页，创作于2023年2月2.单端输入双端输出静态时的值差模输出共模输出问题讨论：（1）UOQ产生的原因？（2）如何减小共模输出电压？第20页，课件共26页，创作于2023年2月3.四种接法的比较：电路参数理想对称条件下输入方式：Ri均为2(Rb+rbe)；双端输入时无共模信号输入，单端输入时有共模信号输入。输出方式：Q点、Ad、Ac、KCMR、Ro均与之有关。第21页，课件共26页，创作于2023年2月五、具有恒流源的差分放大电路

为什么要采用电流源？

Re越大，共模负反馈越强，单端输出时的Ac越小，KCMR越大，差分放大电路的性能越好。但为使静态电流不变，Re越大，VEE越大，以至于Re太大就不合理了。

需在低电源条件下，得到趋于无穷大的Re。解决方法：采用电流源！第22页，课件共26页，创作于2023年2月五、具有恒流源的差分放大电路等效电阻为无穷大近似为恒流第23页，课件共26页，创作于2023年2月1)RW取值应大些？还是小些？2)RW对动态参数的影响？3)若RW滑动端在中点，写出Ad、Ri的表达式。六、差分放大电路的改进

1.加调零电位器RW第24页，课件共26页，创作于2023年2月讨论一若uI1=10mV，uI2=5mV，则uId=？uIc=？uId=5mV，uIc=7.5mV第25页，课件共26页，创作于2023年2月讨论二1、uI=10mV，则uId=?u