模拟电子技术 课件 14 差分放大电路

模拟电子技术梁长垠教授梁长垠教授项目三集成运算放大电路的制作与测试直耦放大电路问题01基本差分放大电路02恒流源差放电路03常用恒流源电路04一、直耦放大电路问题1.零点漂移原因引入直流负反馈温度补偿采用差分放大电路2.解决零点漂移的措施电源电压波动元器件老化环境温度变化直耦放大电路问题01基本差分放大电路02恒流源差放电路03常用恒流源电路04二、基本差分放大电路1.电路结构2.电路特点由两个完全对称的共发射极放大器组成差分放大电路电路元件对称双电源供电3.抑制零点漂移原理当输入信号ui1=ui2=0时，由于差分放大电路的结构和元件的对称性，两个管子对应各极的电流相同，各电极的电位也相同，所以静态时输出电压u0=0。当温度发生变化时，两管的集电极电位会发生变化，但是由于两管处于同一环境温度下，所以电位变化的极性和大小相同，保证了输出电压u0依然为零。二、基本差分放大电路4.静态分析直流通路中，IRee=IEQ1+IEQ2=2IEQ直流通路基尔霍夫定律：IBQRb+UBEQ+2IEQRee=VEE若忽略基极电阻压降，VEQ=-UBEQ流过公共电阻Ree上电流根据电路对称性，两管的静态管压降均为二、基本差分放大电路5.动态分析差分电路的输入、输出电路组合形式：共模输入

双端输入

单端输入

双端输出

单端输出差模信号输入：当两个输入端上所加的信号大小相等、极性相反，即ui1=-ui2，uid=ui1-ui2时，称uid为差模信号输入共模信号输入：当两个输入端上所加的信号大小相等、极性相同，即ui1=ui2，uic=（ui1+ui2）/2时，称uic为共模输入信号二、基本差分放大电路5.动态分析差模输入、双端输出电路：简化电路基本电路和差分放大电路的两个输入端各加上一个大小相等，极性相反的电压信号时，即ui1=-ui2时，电路中一个三极管的集电极电流增加，而另一个三极管的集电极电流减少，使得u01和u02以相反方向变化，从而获得放大的信号输出。当差模输入时，流过射极电阻的交流由两个大小相等、方向相反的

和

组成，在电路对称的情况下，这两个交流之和在Re两端产生的交流压降为零，因此，差模输入的交流通路可以把Re短路。二、基本差分放大电路5.动态分析差模输入、双端输出电路时电压放大倍数为简化电路基本电路和接上负载时，RL中点电位为零，相当于接地输入电阻：Rid=2(Rb+rbe)输出电阻:单端输出时电压放大倍数为双端输出的一半二、基本差分放大电路5.动态分析共模输入时由于电路参数对称，两管输出电压简化电路基本电路共模抑制比双端输出电路时电压放大倍数为

单端输出时，共模电压放大倍数为

单端输出时二、基本差分放大电路5.动态分析四种接法特性比较

差分放大器的四种连接方式直耦放大电路问题01基本差分放大电路02恒流源差放电路03常用恒流源电路04三、恒流源差放电路1.恒流源差放电路结构Re越大共模抑制能力越强，要求负电源电压也很高才能产生一定的偏置电流。为了解决这个问题，常常采用电流源代替Re。2.恒流原理三极管T3、RE3、RB3-1、RB3-2和二极管D构成了基本电流源电路，实际上它就是具有分压式偏置的共发射极电路。选择适当的RB3-1、RB3-2、RE3,使三极管工作在放大区时，其集电极电流Ic为一恒定数值。直耦放大电路问题01基本差分放大电路02恒流源差放电路03常用恒流源电路04四、常用恒流源电路1.镜像恒流源2.微电流源设三极管T1、T2的参数完全相同，则当β比较大时，基极电流IB可以忽略，所以T2的集电极电流IC2

近似等于基准电流IR。在右上图应用电路中，

T3、T4构成镜像恒流源，

iL=2iC1

由于UBE2<UBE1四、常用恒流源电路3.其他常见恒流源(a)共射极恒流源电路(b)稳压二极管恒流源(c)二极管结压降恒流源(d)集成运