典型差分放大电路

接线图 2023年07月21日 23:06 281 admin

　　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－VEE和Re提供基极偏置电流。

图1 典型差分放大电路

　　1．静态分析
　　基极电流为
　　　　　典型差分放大电路第2张　　　　　　　　　　（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

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：
　　　　　　　典型差分放大电路第4张

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）
　　　　　　　　典型差分放大电路第6张　　　　（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：

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
　　　　　　　　典型差分放大电路第8张　　　　(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：
　　　　　　　典型差分放大电路第9张　　　　（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 ＝ 2RC （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
　　　　　　　　典型差分放大电路第10张　　　　（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。
　　　　　　　　典型差分放大电路第11张　（10）　或　典型差分放大电路第12张　　　（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。