差分放大电路

fighting   2006-7-11 21:50 楼主
典型的差分放大电路如图4.2所示。

3.gif
1. 电路的主要类型
    按输入输出方式分:有双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出和单端输入单端输出四种类型。
    按共模负反馈的形式分:有典型电路和射极带恒流源的电路两种。
2.电路的主要特点
    (1)电路结构具有对称性
        两个晶体管的参数相同,电路两边完全对称。
    (2)抑制零点漂移
        由于电路两边完全对称,两个晶体管集电极的零点漂移也相等,双端输出时电路的零点漂移为零;单端输出时射极电阻RE的共模负反馈具有抑制零点漂移的能力。即差分放大电路利用电路的对称性和共模负反馈抑制零点漂移。
    (3)抑制共模信号
        当两个输入信号为大小相等、方向相同的“共模信号”时,由于电路的对称性和共模负反馈的作用,输出共模信号很小。双端输出时,输出共模信号近似为零。
    (4)放大差模信号
        当两个输入信号为大小相等、方向相反的“差模信号”时,由于电路的对称性,两个输出端有大小相等、方向相反的“差模信号”输出。双端输出时,输出差模信号等于两边输出电压之和,即该电路对差模信号有较大的放大能力。
    (5)共模抑制比
        差分放大电路对差模信号有较强的放大能力,而对共模信号有较强的抑制能力。即差模放大倍数大,而共模放大倍数小。为了综合评价差分放大电路性能定义共模抑制比 image012.gif越大越好。
2. 静态分析方法
    利用电路的对称性,将电路分解成两半,原电路中的RE(电流为2IE1)在等效电路中应该为2RE(电流为IE1),根据电路列方程求解静态工作点。
3. 动态分析方法
    (1)小信号差模特性
        按差模信号的性质画出差模等效电路,分析计算差模电压放大倍数、差模输入电阻和输出电阻。对图4.2所示的典型电路,当电路输入差模信号时,流过射极电阻RE的信号电流等于零。分析差模电压放大倍数时射极按“交流地”处理,分析差模输入电阻时射极电阻RE按开路处理。根据电路的对称性,双端输出时负载电阻折半处理,单端输出时负载电阻不必折半。
    (2)小信号共模特性
        按共模信号的性质画出共模等效电路,分析计算共模电压放大倍数、共模输入电阻和共模抑制比。对图4.2所示的典型电路,当电路输入共模信号时,流过射极电阻RE的信号电流等于单管射极电流的两倍,共模等效电路中的射极电阻按2RE处理。
    (3)任意输入信号分解
        如果电路的两个输入信号既不是差模信号又不是共模信号,这时可将两个任意输入信号uI1和uI2分解成差模和共模两种性质的输入信号。
        uI1=uI+uId/2,  uI1=uI-uId/2
        其中 image014.gifimage016.gif
        电路的总输出信号为: 2.jpg
        差分放大电路的单端输入方式相当于双端输入方式时uI1或uI2等于零的情况。
        图4.2所示典型电路的技术指标如表4.1所列。
    (4)大信号特性
        当输入信号在±26mV范围内,电流与电压之间有良好的线性关系。当输入信号超过±100 mV后,两个放大管的电流几乎不再随输入电压变化,出现了一个管子进入截止区,而另一个管子的电流则接近IE(=IE1+IE2)的情况,这是很有用的限幅特性。

表4.1典型差分电路的技术指标

1.jpg

回复评论 (8)

无图..............
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点赞  2010-3-27 11:48

共模抑制!

拿同一规格的线性型可变电阻三个(VR1和2 做电桥,交流伏特计跨于两动片上,VR3串电源),当电桥平衡时,拨动VR3或改变电源电压,伏特计有何表示,若令电桥不平衡,则VR3的调控或供电的波动,会对输出有何影响。
点赞  2010-3-27 20:54
VH3 代之以恒流元件,可使电源波动对负载电压的影响大减,共模的调幅效应被削弱,
但差分架构的制作依然马虎不得,因为当拿来作调幅(乘法)用时,各元件参数不对称的影响就会再度浮现,提高共模抑制比,还是须从核心(差分桥的对称性)做起!
理论还需理论解!
点赞  2010-3-28 00:53
图图,看不到图
点赞  2010-4-1 19:59
引用: 原帖由 hk6108 于 2010-3-27 20:54 发表
拿同一规格的线性型可变电阻三个(VR1和2 做电桥,交流伏特计跨于两动片上,VR3串电源),当电桥平衡时,拨动VR3或改变电源电压,伏特计有何表示,若令电桥不平衡,则VR3的调控或供电的波动,会对输出有何影响。

可否说的简单一些呢
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点赞  2010-4-1 22:19

CMRR

两个纯阻性的分压器可组成一个纯阻电桥,对不?
若两臂分压相等,则不管电源咋变,两臂的分压都总是相等的,
如果两个分压有差异,则这差异应倍比于电源电压,此乃调幅效应,若不遵循该倍比关系,才是共模失真。
点赞  2010-4-2 16:59
差分放大电路   
差分桥
问题  如何 接续  ?????
点赞  2010-4-7 20:32

回复 板凳 hk6108 的帖子

简明准确,如果能搭配上图,效果会更好。
点赞  2010-4-7 23:18
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