差分式放大電路

1、差分式放大電路6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)1.用三端器件組成的差分式放大電路圖6.2.1是用兩個特性相同的三段期間、所組成的差分式放大電路，并在兩器件下端公共接點e處連接電流源。兩器件的輸入端、分別接入信號電壓、，兩輸出端、分別連接兩只等值的電阻和。電路則由兩個電源和供電。由于電流源具有恒流特性，并帶有高阻值的動態(tài)輸出電阻，因而電路具有穩(wěn)定的直流偏置和很強的抑制共模信號的能力。 如6.2.1 用三端器件組成的差分式放大電路2.差模信號和共模信號（1）如、是BJT器件，由圖6.2.1可以看到有兩種電流信號，一種是從端到端的差模輸入電流信號，另一種是從兩管的和端流入電流源的共模輸入電流信號。

2、（2）實際上，電流信號是由輸入電壓信號產(chǎn)生的，因此差模信號和共模信號一般是用電壓信號來描述的。（3）輸入電壓和之差稱為差模電壓，用下式來定義：=- 兩輸入電壓的算術(shù)平均值稱為共模電壓，定義為： =（4）用差模和共模電壓表示兩輸入電壓時，有 =+ =-由上面二式可知，兩輸入端的共模信號的大小相等，極性是相同的，而兩輸入端的差模電壓+和-的大小相等，極性則是相反的。（5）類似地，對于兩管的差模輸出電壓和共模輸出電壓可由下兩式表達： =- =式中單管的輸出電壓分別為 =+ =-（6）通常，要求設(shè)計出這樣一種放大器，當它放大差模電壓信號時就有較高的電壓增益，而對于共模電壓信號則顯現(xiàn)出低得多的電壓增益。

3、在差模信號和共模信號同時存在的情況下，對于線性放大電路來說，可借助疊加原理來求出總的輸出電壓，即=+式中=/為差模電壓增益；=/為共模電壓增益。6.2.2 射極耦合差分式放大電路1、 基本電路在圖6.1.1中，如選用兩只特性全同的JBT 和,則可得如圖6.2.2所示的射極耦合差分式放大電路。因兩管射極連接在一起，并共同與一電流源相連。以便于直接傳遞信息而得名。電路參數(shù)對稱，即=。電路由兩個電源+和-供電。由于該電路有兩個輸入端和兩個輸出端 ，因而稱為雙端輸入雙端輸出電路。 圖6.2.2 射極耦合差分式放大電路2、 工作原理（1） 靜態(tài)分析當沒有輸入信號電壓，即=0時，由于電路完全對稱，=，=0

4、.7 V，這時=/2 ，=，=-+0.7 V，=-。由此可知，輸入信號為零時，輸出信號也為零。（2） 動態(tài)分析輸入信號為差模信號當在電路的兩個輸入端各加一個大小相等，極性相反的信號電壓，即=-=/2時，一管電流增加，另一管電流則減小，所以差模輸出信號電壓=-0，即在兩輸出端間有信號電壓輸出。=-就是前面介紹過的差模信號。這種輸入方式稱為差模輸入。輸入信號為共模信號在差分式放大電路中，無論是溫度變化，還是電源電壓的波動都會引起兩管集電極電流以及相應(yīng)的集電極電壓相同的變化，其效果相當于在兩個輸入端加入了共模信號。兩個輸出端的共模電壓相同，即=。雙端輸出時的輸出電壓=-=0。輸入信號為差模信號和共模

5、信號的疊加當輸入信號電壓=+，=-時，輸出電壓=+， =-，在雙端輸出時，=-=，即雙端輸出差分電路只放大差模信號，而抑制共模信號。 根據(jù)這一原理，差分式放大電路可以用來抑制溫度等外界因素的變化對電路性能的影響。由于這個緣故。差分式放大電路常用來作為多級直接耦合放大器的輸入級，它對共模信號有很強的抑制能力。以改善整個電路性能。3.主要技術(shù)指標的計算（1）差模電壓增益雙端輸入、雙端輸出的差模電壓增益 （a） vod1RL/2RCbibvid1rbeib 圖6.2.3 (b)在圖6.2.2所示的電路中，若輸入為差模方式，即=-=，則因一管的電流增加，兩一管的電流減小，在電路完全對稱的條件下，的增加量等于的減少量，所以流過電流源的電流不變，=0，故交流通路如圖6.2.3a所示。由圖可知、過程對稱的共射電路，為便于分析刻畫出對差模信號的半邊小信號等效電路，如圖6.2.3b所示。當從兩管集電極作雙端輸出，未接時其差模電壓增益與單管共射極放大電路的電壓增益相同，即=-當集電極和兩點間接入負載電阻時=-。其中=。這是因為輸入差模信號時，和點的點位向相反的方向變化，一邊增量為正，另一邊增量為負，并且大小相等，可見負載電阻的中點是交流地典韋，所以在差分輸入的半