2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路两边不对称对性能的影响

电路两边不对称对性能的影响 理论上Avc=0， 但实际上差分放大器，两个半电路不能做到完全对称。 即不能完全抑制零漂。可能仍会有不大的Voc，一般Avc＜＜1 。 电路两边不对称对性能的影响 T1、T2两管集电极电阻RC不相等； 或T1、T2两管的 及VBE(on)不对称。 例如 产生运算误差。 一、双端输出时的KCMR 理想情况 实际情况 由于 则 因此 电路两边不对称对性能的影响 (4-3-27) (4-3-26) 由两管参数不对称（如VBE(on)、IS、RC不等）引起失调。 二、失调及其温漂 1、输入失调电压VIO T1 T2 实际差放 + - VO0 零输入时 等效为 理想差放 + - VO VIO + - 从等效的观点看： VIO就是使VO=0时，在实际差放输入端所加的补尝电压。 失调电压 VIO产生原因： 两管不等，造成 ICQ1 ICQ2 2、输入失调电流IIO 从等效的观点看： IIO就是使ICQ1= ICQ2时，在实际差放输入端所加的补尝电流。 失调电流 IIO产生原因： T1 VCC REE VEE RC RC T2 RS RS IBQ1 IBQ2 若取 则 (4-3-29) 3、失调模型 T1 T2 - + IB IB IIO 2 IIO 2 VIO RS RS 总输入失调电压 当RS较大时： 当RS较小时： 失调以IIO为主，为减小VIO ，应选IIO小的差放。 失调以VIO为主，为减小VIO，应选VIO小的差放； (4-3-30) 4、调零电路 P203 T1 VCC REE VEE RC RC T2 RS RS VEE + - VO RW （发射极调零电路） T1 VCC REE RC RC T2 RS RS VEE + - VO RW （集电极调零电路） 调节电位器RW ，改变两端发射极电位或集电极电阻，使静态工作时双端输出电压减小到零。 VIO和IIO的温漂 若环境温度、电源电压等外界因素变化： 三极管参数变化 VIO和IIO变化。 其中温度变化引起的温漂最大。 可以证明： 注意：调零电路可以克服失调，但不能消除温漂。 MOS差放的失调 因 则 （mV量级） 由两管参数（如W/l、VGS(th) ）及RD不匹配引起失调。 VIO产生原因： 注意： MOS管差放的VIO >>三极管差放的VIO 4.3.4 差模传输特性 完整描述差模输出电流随任意输入差模电压变化的特性。 一、双极型差放__差模传输特性 T1 VCC IEE VEE RC RC T2 iC1 iC2 + - vID 假设电路对称 则 得 (4-3-33) (4-3-32b) (4-3-32a) (4-3-31) 差模传输特性曲线 1 0 iC/IEE vID/VT 0.5 Q iC1/IEE iC2/IEE 0 iC1- iC2 vID/VT IEE -IEE 可以证明： 当|vID | 26mV 时，差放线性工作（单管电路vI <2.6mV）。 |vID | >100mV 后，一管截止、另一管导通，差放非线性工作。 说明： 若在两管发射极上串联电阻RE，则利用RE的负反馈作用，可扩展线性范围。 RE 线性范围  但 Avd  (4-3-34) 最大差模输入电压范围： 最大共模输入电压范围： 受VBR（BEO）限制的最大差模输入电压。 T1 VCC vi1 vo VEE vi2 RC RC T2 R1 R2 R3 T3 保证T1、T2、T3管工作在放大区，所对应的最大共模输入电压。 要保证T1、T2管放大区工作： 要保证T3管放大区工作： 二、MOS差放的差模传输特性 假设两管特性完全相同，且工作于饱和区，则： 得 T1 VDD ISS VSS RD RD T2 iD1 iD2 vI1 vI2 (4-3-36) $