2022-2023学年高二物理竞赛课件：具有电恒流源的差分放大器的工作原理

具有电恒流源的差分放大器的工作原理 采用电恒流源的差分放大器 其中 很大 提高共模抑制比电路的原理(改进型差放) 静态Q稳定 用电流源代替电阻REE，可解决Q点和共模抑制比之间矛盾。 具有电恒流源的差分放大器的工作原理 T1 VCC vi1 vo VEE vi2 RC RC T2 R1 R2 R3 T3 （定值） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 差放性能指标——小结 Rid与电路输入、输出方式无关。 Rod仅与电路输出方式有关。 Avd仅与电路输出方式有关。 Avc仅与电路输出方式有关。 双端输出 单端输出 双端输出 单端输出 双端输出 单端输出 其中 其中 三、共模抑制比 KCMR是衡量差放对差模信号的放大能力、及对共模信号抑制能力的重要指标，其值越大越好。 定义单端 双端输出电路 单端输出电路 对差模信号，要求放大倍数尽量大；对共模信号，希望放大倍数尽量小。 如有RP/2要另计算。 分子、分母：同一个负载值RL。 (4-3-18) (4-3-19) (4-3-25) 结论：选直流电阻很小、交流等效电阻RO很大的电路。这样，静态时VEE可小；动态时（负反馈越强），AVC1却越小，使KCMR很大。 普通差放存在的问题： REE  （1）VEE一定IEEICQ  gm Q点降低输出动态范围 如提高VEE，这有困难。设VBQ1=VBQ20， （2）如保持T1、T2两管ICQ一定值（gm一定），则 IEE一定且VEE一定VCEQ输出动态范围 提高IEE（可增大gm）、或增大REE 才提高KCMR KCMR  抑制零点漂移能力负反馈越强。 (2-2-18) 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 视Re→∞求性能参数，即AVC=0，KCMRR→∞。 将恒流源电路用恒流源符号表示的电路如图所示。 解：若I2>>IB3 则 I1≈I2 若 （定值） 分析：题4—39 ui1 V1 +VCC V2 RC uo ui2 RC VEE I0 P82 双端输出时 单端输出时 任意输入时，输出信号的计算： 其中 其中 四、合成输出信号 Vo仅与（vi1-vi2）的差值多少有关。 (4-3-20) (4-3-21) P196，电子系统应用举例： 例1：心电图仪(生物电)。有用:4个部位与心脏间的生物电位差=差模；干扰:5个部位的电位值有波动的均值=共模。 例2：高温炉的温控系统。有用：实际炉温与设定炉温的差值=差模，去温控；干扰：实际炉温和设定炉温有波动，其等效的电量的均值=共模。 例3：差放的两半电路完全对称，温度变化(温漂)及其它干扰因素都等效成ViC,且对两半电路的Q点有完全相同的等量影响和作用。 在Vic作用下，Voc=0 或Avc=0，说明差放有效抑制了因温度变化等引起的零漂。 解： T1 VCC RSS vi1 vo VEE RD RD T2 RL 50k 5k 10k (12V) (-12V) （1）分析Q点 (4-3-12) P197例4-3-3：图示FET电路，已知ISS=3mA, nCOXW/(2l)=0.25mA/V2，VGS(th)= 2V, |VA|=100V vi2=0，vi1=20sint（mV），求vo1、 vo2 5k T1 VCC RSS vi1 vo VEE RD RD T2 RL 50k 5k 10k (12V) (-12V) P197,例4-3-3 （4）计算vo1、 vo2 (4-3-20) (4-3-17) 解： T1 VCC REE vi1 vo VEE RC RC T2 RL 22.6k 10k 10k (12V) (-12V) （1）分析Q点 （2）分析Avd2 、Avc2 由于 则右 （3）计算vo 由于 则 vi1=20sint (mV) (4-4-18) (4-4-12) (4-4-21) P197例 ：图示电路，已知 =100，vi2=0，vi1=20sint（mV），求vo2 五、双极型管差分放大器 差模 双端输入/出 (4-3-23) (4-3-24) 共模 单端输入/出 单端输出 (4-3-25) 4.3 差分放大器 $