2022-2023学年高二物理竞赛：差分放大电路的一般结构

差分放大电路的一般结构 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 6.1 模拟集成电路中的直流偏置电路 22- 6.2 差 分 放 大 电 路 2 R1 R2 V+ v01 v02 I0 V- e T1 T2 O1 O2 + - vi1 + - vi2 2 差模输出电压增益： 共模输出电压增益： 差分放大电路的一般结构 1.用三端器件组成的差分式放大电路 2.差模信号和共模信号 22- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 6.1 模拟集成电路中的直流偏置电路 22- 6.2 差 分 放 大 电 路 3 R1 R2 V+ v01 v02 I0 V- e T1 T2 O1 O2 + - vi1 + - vi2 3 总输出电压： 希望放大电路具有： 较高的差模电压增益， 很低的共模电压增益。 6.2.1. 差分放大电路的一般结构 1.用三端器件组成的差分式放大电路 2.差模信号和共模信号 22- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 6.1 模拟集成电路中的直流偏置电路 22- 零点漂移的概念： 理想的差分放大电路，在vi=0时，v0=0 实际的差分放大电路，在vi=0时，v0=0，而是有一个缓慢地、无规则地输出电压，这种现象称零点漂移。 当放大电路有输入信号后，零点漂移就伴随着信号共存于放大电路中，两者都在缓慢地变动着，一真一假，难于分辨，严重时会使假信号淹没真信号。 引起零点漂移的原因： 晶体管参数(ICBO、UBE、β)随温度的变化； 电源电压的波动； 电路元件参数的变化； 其中温度的影响最为严重，所以零点漂移也称温漂。 抑制零点漂移最有效的电路结构是差分放大电路。 4 6.2 差 分 放 大 电 路 6.2.1. 差分放大电路的一般结构 1.用三端器件组成的差分式放大电路 2.差模信号和共模信号 22- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 6.1 模拟集成电路中的直流偏置电路 22- 1.基本电路结构: 对称性结构 +UCC RC R1 T2 RB  vo RC R1 T1 RB  vi2 vi1 vo= vC1 - vC2 vC1 vC2 6.2.2. 射极耦合式差分放大电路 为了稳定Q点，往往加射极电阻。 -UEE (-15V) RE 为了进一步稳定Q点， 常用电流源代替RE。 I0 -UEE e 5 6.2 差 分 放 大 电 路 22- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 6.1 模拟集成电路中的直流偏置电路 22- 6 6.2.2. 射极耦合式差分放大电路 6.2 差 分 放 大 电 路 1.基本电路结构: 22- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 6.1 模拟集成电路中的直流偏置电路 22- (1)静态分析 静态时vi1 = vi2 = 0 ， vC1 = vC2， vo= vC1 - vC2 = 0 当温度升高时： vC1 ， vC2  vC1 =  vC2 vo= (vC1 + vC1 ) - (vC2 +  vC2 ) = 0 2.工作原理: 差动放大电路对共模信号具有很强的抑制作用。 7 6.2.2. 射极耦合式差分放大电路 6.2 差 分 放 大 电 路 22- MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 6.1 模拟集成电路中的直流偏置电路 22