2022-2023学年高二物理竞赛课件：差放半电路分析法

差放半电路分析法 差放半电路分析法 因电路两边完全对称，分析关键:如何在差模输入、共模输入时，分别画出半电路交流通路。以此分析电路各项性能指标。 分析步骤： 差模分析： 画半电路差模交流通路  计算Avd、Rid、Rod 共模分析： 画半电路共模交流通路  计算Avc、Ric、Roc 计算输出电压和KCMR ： 双端输出： 计算vo 单端输出： 计算vo1、vo2 例 性能特点 同理，在输出端： vo1=(vo1+vo2)/2+(vo1-vo2)/2=voc+ vod / 2 vo2=(vo1+vo2)/2－(vo1-vo2)/2=voc－vod / 2 差模性能：vid下，vo1= -vo2= vod / 2(有)，voc=0(无)。 共模性能：vic下，vo1= vo2= voc(有)，vid=0(无)。 (4-3-6) (4-3-7) 共模输出电压 voc = (vo1 + vo2 ) / 2 差模输出电压 vod = vo1 - vo2 双出电压 vo = vo1 - vo2 = vod 一、差模等效电路及其性能分析 T1 + - + - VCC REE vi1 vo VEE + - vi2 RC RC T2 RL 双端输出电路 REE对差模视为短路。 iC2 = ICQ - ic iC1 = ICQ + ic 因 IEE = iC1 + iC2 = 2ICQ（不变） 故 RL中点视为交流地电位， 即每管负载为RL / 2 。 直流电源短路接地。 RC + - vod1 + - vid1 RL 2 T1 半电路差模交流通路 1）画半电路差模交流通路。 对差模信号接地 REE上的差模电流=0，电压=0， REE按类似VCC处理。 1、等效电路 2、3、差模性能指标定义与分析 差模输入电阻(双) 差模输出电阻(双) 差模电压增益(双) 结论：输出与输入反相；电压增益(放大能力)只相当于单管共射放大电路增益，没有提高。 半电路差模交流通路 RC + - vod1 + - vid1 RL 2 T1 ii (4-3-11) 无REE负反馈，AVd大。 (4-3-8) (4-3-13) (4-3-23) (4-3-23) 单端输出电路 与双端输出的区别：仅在于对RL的处理上。 T1 + - + - VCC REE vi1 vo VEE + - vi2 RC RC T2 RL 不变 减小 减小约一半，?RL RC + - vod1= vod + - vid1 RL T1 ii 半电路差模交流通路 差模输出电阻(单) 差模电压增益(单左) (4-3-12) (4-3-10) (4-3-9) gmvgs RD vid1 + - RL + - vod1 rds g s Rod Rod P194__3、FET差模，指标计算 (4-3-13) (4-3-12) 二、共模等效电路及其性能分析 T1 + - + - VCC REE vi1 vo VEE + - vi2 RC RC T2 RL 双端输出电路 每管发射极接2REE。 iC2 = ICQ + ic iC1 = ICQ + ic 因 IEE = iC1 + iC2 = 2ICQ+ 2ic 则 RL对共模视为开路。题4-35， 流过RL的共模电流为0。如短路，信号无法传输。 直流电源短路接地。 1）画半电路共模交流通路 REE上的共模电压：2icREE 半电路共模交流通路 RC + - voc1 + - vic1=vic T1 2REE 1、等效电路 2、共模性能指标分析 共模输入电阻（任一） 共模输出电阻双端 共模电压增益双端 电路特点 半电路共模交流通路 RC + - voc1 + - vic1=vic T1 2REE 双端输出：用对称性来抑制共模信号。 利用对称性抑制共模信号（温漂）原理： (4-3-14) (4-3-24) 单端输出电路 T1 + - + - VCC REE vi1 vo VEE + - vi2 RC RC T2 RL 与双端输出的区别：仅在于对RL的处理。 单出： 半电路共模交流通路 RC + - voc1=voc + - vic1=vic T1 2REE RL 共模电压增益单端 (4-3-16) (4-3-17) (4-3-15) (4-3-24) (4-3-24) 单端输出电路特点： 单端输出：用REE的负反馈作用抑制共模信号。