拟电子彼求 第3章放大电路基础 3·差分放大电路解 3差分放大电路的作原理 32电流源差分放大电路 3差分放大电路的输输出形式
3.3 差分放大电路 3.3.1 差分放大电路的工作原理 3.3.2 具有电流源差分放大电路 3.3.3 差分放大电路的输入输出形式 第 3 章 放大电路基础
拟电子彼求 第3章放大电路基础 33.1差分放大电路的工作原理 (Differential Amplifier) 、电路组成及静态分析 特点: R C R a.两个输入端, CC 两个输出端; 十 L b.元件参数对称 R EE P￠rc.双电源供电 d.an1=u2时,uo=0 能有效地克服零点漂移
(Differential Amplifier) 3.3.1 差分放大电路的工作原理 特点： a. 两个输入端， 两个输出端； b. 元件参数对称； c. 双电源供电； d. ui1 = ui2 时，uo = 0 能有效地克服零点漂移 一、电路组成及静态分析 V1 VCC V2 VEE RC RC REE ui1 ui2 uo 第 3 章 放大电路基础
拟电子彼求 第3章放大电路基础 R R EE U BEQ + EEEE L 十 o十 EE CVEE-UBEO/RI EE bree CQ1CQ2 CC CVEE-UBEO)/2R EE R C C CO1 CO2 U CQ1CQ CQI CC CQ1C EOI E02 2 CO2 CCCQ2C EE I R EE U 0 COI CO2 EE 直流通路
V1 VCC V2 VEE RC RC REE ui1 ui2 uo 直流通路 V1 +VCC V2 VEE RC RC REE uo VEE ICQ1 ICQ2 IEE IEQ1 IEQ2 UCQ1 UCQ2 VEE = UBEQ + IEEREE IEE = (VEE – UBEQ) / REE ICQ1 = ICQ2 (VEE – UBEQ) / 2REE UCQ1 = VCC – ICQ1RC UCQ2 = VCC – ICQ2RC Uo = UCQ1 – UCQ2 = 0 第 3 章 放大电路基础
模拟电子位术 第3章放大电路基础 、动态分析1.差模输入与差模特性 C差模输入ln=-l2大小相同极性相反 R R C差模输入电压lid=l1-l12=2li1 u 十 C2 计十 l 使得: ee 差模输出电压Wod=LCl-C2 12 =l01-(-lo2)=2uo1 EE 差模信号交流通路差模电压放大倍数 十 ud =-od 2uol=Audi B RcR R d 2 iI e 2+2 带R时A=-B R R,=R,∥R 2差模输入电阻 差模输出电阻R0d=2RC
1. 差模输入与差模特性 差模输入 ui1 = – ui2 差模输入电压 uid = ui1 – ui2 = 2ui1 = – ui2 差模信号交流通路 i c1 ic2 使得：ic1 = – ic2 uo1 = – uo2 差模输出电压 uod = uC1 – uC2 = uo1 – ( – uo2) = 2uo1 id od d u u Au = be C d1 r R = Au = − 差模电压放大倍数 带 RL 时 RL be L d r R Au = − L C 2 L 1 R = R // R Rid = 2r 差模输入电阻 be 差模输出电阻 Rod = 2RC 大小相同 极性相反 二、动态分析 ui1 V1 +VCC V2 RC RC uod ui2 uo1 uo2 ui1 V1 +VCC V2 VEE RC RC REE uod ui2 uC1 uC2 i1 o1 2 2 u u = 第 3 章 放大电路基础
拟电子彼求 第3章放大电路基础 例331已知:B=80,rb=20092,UBEo=0.6V,试求: +12Y(1)静态工作点; 10k2囗R Rc10 kQ (2)差模电压放大倍数Aan 十 20KQ 汁+[解] 差模输入电阻R,输出电阻Rod ICo1ICO2A ( VEE-UBEO/2REE 20 kNEE o-12V (12-0.6)/2×20=0285(mA) CQI CO2 CC o1Rc=12-0.285×10=915() (2) 26 81×26 e=200+(1+)r=200 7489(_2) EQ 0.285 An=-B-=-805 52.7 7.59 RL=Rc∥R1=10∥10=5(k2) Rud=2rbe=2×759=152(k9)Rod=2RC=20(k)
例 3.3.1 已知： = 80，r bb = 200 ，UBEQ = 0.6 V，试求： (1)静态工作点； (2)差模电压放大倍数 Aud， 差模输入电阻Rid，输出电阻Rod。 [解] (1) ICQ1 = ICQ2 (VEE – UBEQ) / 2REE = (12 – 0.6) / 2 20 = 0.285 (mA) UCQ1= UCQ2 = VCC – ICQ1RC =12 – 0.285 10= 9.15 (V) (2) 7 489 ( ) 0.285 81 26 200 26 200 (1 ) EQ b e = = + + = + I r be L d r R Au = − L C 2 L 1 R = R // R = 10 // 10 = 5 (k) 52.7 7.59 5 = −80 = − Rid = 2rbe = 2 7.59 = 15.2 (k) Rod = 2RC = 20 (k) ui1 V1 +12V V2 12V RC RC REE uod ui2 10 k 10 k 20 k 20 k 第 3 章 放大电路基础
拟电子彼求 第3章放大电路基础 2.共模输入与共模抑制比 CC R Rc共模输入 大小相同 极性相同 ocO 十 uci uC2 共模输入电压1=ln=l R 使得:is1=ie 2i。,R lEE EQ1 el E02 2 EE 共模输出申压0c=lC1-lc2=0 R C R oc 0 十 L d x4,2共模抑制比KCMR=4 22REE 2REL uc 共模信号交流通路 用对数表示: KCR(dB)=202 uc
2. 共模输入与共模抑制比 共模输入 ui1 = ui2 共模输出电压 uic = ui1 = ui2 使得： i e1 = i e2 IEQ1 + ie1 IEQ2 + ie2 ue = 2i e1REE 2REE 2REE 共模输入电压 uoc = uC1 – uC2 = 0 0 i c oc c = u u Au 共模抑制比 c d CMR u u A A K = 用对数表示： c d CMR (dB) 20lg u u A A K = 大小相同 极性相同 共模信号交流通路 ui1 V1 +VCC V2 VEE RC RC REE uoc ui2 uC1 uC2 V1 V2 RC RC uoc ui2 uC1 uC2 第 3 章 放大电路基础
电子术 第3章放大电路基础 例332(1)求差模输入电压v、共模输入电压n x(2)若A=-50、Ame= n1式叫9v求输出电压,及K0s R R C 101Ⅴ OO 1。M=x(,如[解](1)可将任意输入信号分解为 R 共模信号差模差模信号 i1=1.01=.00+0.01(v) EE =0.991.00-0.01(V id=ln-u2=101-0.99=0.02(V) C d i=(u1+u12)/2 L (2) Mod=Aue 50×0.02=-1() loc= A.u=-005×1=-0.05(V) Auduid+ Aulic=-1.05(V) 50 CM(dB)=2010=20g 60(dB) 0.05
uod = Auduid (2) 若 Aud = – 50、 Auc = – 0.05 求输出电压uo，及 KCMR 1.01 V 0.99 V [解] 可将任意输入信号分解为 共模信号和差模信号之和 (1) ui1 = 1.01 = 1.00 + 0.01 (V) ui2 = 0.99 = 1.00 – 0.01 (V) 例 3.3.2 (1)求差模输入电压 uid 、共模输入电压 uic ui1 V1 +VCC V2 VEE RC RC REE uo ui2 uC1 uC2 uid = u i1 – u i2 uic = (ui1+ ui2 ) / 2 = 1.01 – 0.99 = 0.02 (V) = 1 (V) 2 i d 1 ui1 = uic + u 2 id 1 ui2 = uic − u (2) = – 50 0.02 = – 1 (V) uoc = Aucuic = – 0.05 1 = – 0.05 (V) uo = Auduid + Aucuic= –1.05 (V) c d CMR (dB) 20lg u u A A K = 0.05 50 = 20lg = 60 (dB) 共模信号 差模信号 第 3 章 放大电路基础
模拟电子位术 第3章放大电路基础 332具有电流源的差分放大电路 、电流源电路 减少共模放大倍数的思路:增大RE→>用恒流源代替RE 1.三极管电流源 特点: CC 直流电阻为有限值 B R 。→;动态电阻很大 RBi REI 简化画法 CC +y CC C 电流源 d R C 代替差 分电路 UUp il V 2“i 中的RE R2 白↓ E
3.3.2 具有电流源的差分放大电路 一、电流源电路 减少共模放大倍数的思路： 增大 REE→ 用恒流源代替 REE 特点： 直流电阻为有限值 动态电阻很大 1. 三极管电流源 简化画法 电流源 代替差 分电路 中的 REE +VCC RL RE RB1 RB2 IC I0 ui1 V1 +VCC V2 RC R1 uod ui2 RC –VEE R R2 3 IC3 V3 ui1 V1 +VCC V2 RC uod ui2 RC VE E I0 第 3 章 放大电路基础
拟电子彼求 第3章放大电路基础 2.比例型电流源 +V +V tvcc CC R R R REF REF BI R R B2 E R BEl BEZ R 二极管温度补偿比例型电流源 多路电流源 REF≈CC-Un BEl REF R+ RI R R BE1≈UBE2 lo 03 ≈ REF 10≈/RE R
2. 比例型电流源 二极管温度补偿 V1 +VCC RE RB1 RB2 I0 V2 比例型电流源 V1 +VCC R2 R R1 I0 V2 IREF UBE1UBE2 1 CC BE1 REF R R V U I + − UBE1 UBE2 2 1 0 REF R R I I 多路电流源 V1 +VCC R2 R R1 I02 V2 IREF R3 I03 V3 2 1 02 REF R R I I 3 1 03 REF R R I I 第 3 章 放大电路基础
拟电子彼求 第3章放大电路基础 3.镜像和微电流源 +ye CC R R REF REF ↓o BEL BEZ R 2 镜像电流源 微电流源 BEl U TOR2=UBEl-U BE2 BE2 BEI一BE2 REF 2
镜像电流源 UBE1 = UBE2 I0 = IREF 微电流源 I0R2 = UBE1 – UBE2 2 BE1 BE2 0 R U U I − = 3. 镜像和微电流源 I0 V1 R V2 IREF V1 +VCC R2 R I0 V2 IREF UBE1UBE2 第 3 章 放大电路基础