差分放大電路和恒流源電路

1、上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4.2.1 典型差分放大電路典型差分放大電路4.2集成運放中的基本單元電路集成運放中的基本單元電路1. 電路組成電路組成+-+-I1uBRCRC1iC2iCCV OuO1uO2uBRI2uERE2iEEV 1T2TCR+-+-+B1iB2i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(1) 電路特點電路特點a. 電路兩邊對稱。電路兩邊對稱。b. 兩管共用發(fā)射極電阻兩管共用發(fā)射極電阻RE。c. 具有兩個信號輸入端。具有兩個信號輸入端。d. 信號既可以雙端，也可以單端輸出。信號既可以雙端，也可以單端輸出。+-+-I1uBRCRC2

2、iCCV OuO1uO2uBRI2uERE2iEEV 1T2TCRC1i+- -+- - -+B1iB2i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)兩個輸入端信號電壓的差值是有用的，稱之為差模兩個輸入端信號電壓的差值是有用的，稱之為差模輸入信號，因而該電路稱為差分放大電路。輸入信號，因而該電路稱為差分放大電路。(2) 信號的輸入信號的輸入+-+-I1uBRCRC1iC2iCCV OuO1uO2uBRI2uERE2iEEV 1T2TCR+-+-+B1iB2i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(3) 抑制零漂的原理抑制零漂的原理（T1和和T2 特性相同）特性相同

3、）(a) 當(dāng)溫度當(dāng)溫度T一定時一定時0O2O1O uuuO2O1uu C2C1ii ( uI1=uI2=0 ) a. 電路雙端輸出電路雙端輸出+-+-I1uBRCRC2iCCV OuO1uO2uBRI2uERE2iEEV 1T2TCRC1i+- -+- - -+上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(b) 當(dāng)溫度增加當(dāng)溫度增加 時時TC2C2C1C1IIII C2C1II 0O u在雙端輸出的情況下，漂移為零。在雙端輸出的情況下，漂移為零。+-+-I1uBRCRC2iCCV OuO1uO2uBRI2uERE2iEEV 1T2TCRC1i+- -+- - -+B1iB2i上頁上

4、頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) b. 單端輸出時單端輸出時因射極電阻因射極電阻RE的負反饋作用的負反饋作用可以抑制零點漂移可以抑制零點漂移+-+-I1uBRCRC2iCCV OuO1uO2uBRI2uERE2iEEV 1T2TCRC1i+- -+- - -+B1iB2i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2靜態(tài)分析靜態(tài)分析BRCRCREREEV 1T2TCCV BR直流通路直流通路+-+-I1uBRCRC2iCCV OuO1uO2uBRI2uERE2iEEV 1T2TCRC1i+- -+- - -+B1iB2i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬

5、電子技術(shù)基礎(chǔ)B2B1BIII 因為電路對稱，所以因為電路對稱，所以C2C1CIII E2E1EIII CE2CE1CEUUU BE2BE1BEUUU BR1BI2BI1EI2EI1CI1CEU2CIE21EII 2CEU1BEU2BEUBRCRCREREEV 1T2TCCV +上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)EEEEBEBB2VRIURI 列輸入回路方程列輸入回路方程EBBEEEB)1(2RRUVI 由此可得由此可得BE)1(II EBEEEB)1(2RUVI EB)1(2 RR 因因BR1BI2BI1EI2EI1CI1CEU2CIE21EII 2CEU1BEU2BEU

6、BRCRCREREEV 1T2TCCV +上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)EBEEEBC2RUVII EECCEECCCE2)(RIRIVVU )2(ECCEECCRRIVV BR1BI2BI1EI2EI1CI1CEU2CIE21EII 2CEU1BEU2BEUBRCRCREREEV 1T2TCCV +上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3. 動態(tài)分析動態(tài)分析(1) 小信號差模特性小信號差模特性差模信號差模信號Id2Id1Iduuu 記為記為Id2Id1uu 當(dāng)當(dāng) 時的輸入信號時的輸入信號 Id12u Id22u +-+-I1uBRCRC2iCCV

7、OuO1uO2uBRI2uERE2iEEV 1T2TCRC1i+- -+- - -+B1iB2i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)差模輸入時放大電路中的電流差模輸入時放大電路中的電流BRCRId1uEREEV 1T2TCCV Id2uOduC1iC2iC2CiI b2BiI 1b1c2b2ce1ie2iE2IBRCRC2CiI Od1uOd2ue1EiI b1BiI e2EiI 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由于由于Id2Id1uu e2e1ii 電阻電阻RE上無交流電流，上無交流電流，T1、T2發(fā)射極虛地。發(fā)射極虛地。BRCRId1uEREEV

8、 1T2TCCV Id2uOduC1iC2iC2CiI b2BiI 1b1c2b2ce1ie2iE2IBRCRC2CiI Od1uOd2ue1EiI b1BiI e2EiI 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)交流通路交流通路CRCRBRId1uId2u1T2TBROduOd1uOd2u BRCRId1uEREEV 1T2TCCV Id2uOduC1iC2iC2CiI b2BiI 1b1c2b2ce1ie2iE2IBRCRC2CiI Od1uOd2ue1EiI b1BiI e2EiI 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由于由于Id2Id1uu Od2O

9、d1uu 故故Id1Id2Id1Id2 uuuu Od1Od2Od1Od2 uuuu CRCRBRId1uId2u1T2TBROduOd1uOd2u 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1) 差模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù)a. 雙端輸出雙端輸出IdOdduuAu Id1Od122uu Id1Od1uu beBCrRR CRCRBRId1uId2u1T2TBROduOd1uOd2u 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)b. 單端輸出單端輸出IdOd1duuAu Id1Od12 uu Id1Od121uu beBC2rRR (a) 輸出輸出uO1CRCRB

10、RId1uId2u1T2TBROduOd1uOd2u 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IdOd2duuAu Id1Od12 uu Id1Od121uu (b) 輸出輸出uO2beBC2rRR CRCRBRId1uId2u1T2TBROduOd1uOd2u 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)c. RL時時(a) 雙端輸出雙端輸出負載電阻負載電阻RL的中點虛地的中點虛地由于由于Od2Od1uu BRBRCRCRId1uEREEV 1T2TCCV Id2uodu od1uod2uLR上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)CRCR2LRB

11、RId1uId2u1T2TOd1uOd2uOdu2LRBR 等效電路等效電路BRBRCRCRId1uEREEV 1T2TCCV Id2uodu od1uod2uLR上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IdOdduuAu Id1Od122uu Id1Od1uu beBLC2/rRRR Aud與單級共射極電路電壓放大與單級共射極電路電壓放大倍數(shù)相同?？梢姡罘址糯箅姳稊?shù)相同?？梢姡罘址糯箅娐肥怯寐肥怯谩皵?shù)量換質(zhì)量數(shù)量換質(zhì)量”。CRCR2LRBRId1uId2u1T2TOd1uOd2uOdu2LRBR 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(b) 單端輸出單端

12、輸出從從T1的集電極輸出的集電極輸出IdOdduuAu Id1Od2 uu beBLC/2rRRR 輸出與輸入反相輸出與輸入反相CRCRLRBRId1uId2u1T2TOduBR 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)CRCRLRBRId1uId2u1T2TOduBR 從從T2的集電極輸出的集電極輸出IdOdduuAu Id2Od2 uu beBLC/2rRRR 輸出與輸入同相輸出與輸入同相上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2) 差模輸入電阻差模輸入電阻)(2beBIdIdidrRIUR CRBRId1uId2u1T2TOd1uOd2uOduBR Idu

13、idRIdiCR上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)a. 單端輸出時單端輸出時CoRR 求求Ro的等效電路的等效電路CRBRId1uId2u1T2TuBR IduoRIdiCRi3) 輸出電阻輸出電阻Ro上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)b. 雙端輸出時雙端輸出時CRBRId1uId2u1T2TuBR IduoRIdiCRii求求Ro的等效電路的等效電路Co2RR 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(2) 小信號共模特性小信號共模特性共模信號共模信號IcIc2Ic1uuu 記為記為當(dāng)當(dāng)uIc1=uIc2時的輸入信號時的輸入信號BR

14、BRCRCRIc1uIc2uc1OuEREEV 1T2TCCV c2OucOu 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)Oc2Oc1uu 1) 共模電壓放大倍數(shù)共模電壓放大倍數(shù)a. 雙端輸出共模電壓雙端輸出共模電壓0Oc2Oc1Oc uuu共模電壓放大倍數(shù)共模電壓放大倍數(shù)0IcOcc uuAuIcIc2Ic1uuu 由由知知故故BRBRCRCRIc1uIc2uc1OuEREEV 1T2TCCV c2OucOu 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)b. 單端輸出單端輸出 交流通路交流通路，BRBRCRCRIc1uIc2uEREEV 1T2TCCV cOuLRE

15、1iE2iBRBRCRCRIc1uIc2uE2R1T2TcOuLRE2R上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)cIcOcuuAu 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)EbeBLC2)1(/RrRRR 1cIcOuu ELCc2/RRRAu EbeB2)1(RrR 一般情況一般情況BRBRCRCRIc1uIc2uE2R1T2TcOuLRE2R上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)ELCc2/RRRAu 一般情況中一般情況中ELC2/RRR 故故1cIcOc uuAu上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)差分放大電路對共模信號有抑制作用，差分放大電路對共模

16、信號有抑制作用，RE越大，抑越大，抑制共模信號的能力越強。制共模信號的能力越強。綜上所述綜上所述12/ELCcIcOc RRRuuAu單端輸出時單端輸出時雙端輸出時雙端輸出時0cIOcc uuAu上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2) 共模抑制比共模抑制比CMRK共模抑制比的定義共模抑制比的定義cdCMRuuAAK (dB)log20cdCMRuuAAK 或者或者a. 雙端輸出雙端輸出 cdCMRuuAAK上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)ELbeBLcdCMR2)(2RRrRRAAKuu b. 單端輸出單端輸出ELc2RRAu beBLd21rRR

17、Au 因因beBErRR 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3) 共模輸入電阻共模輸入電阻 交流通路交流通路，Ic2uBRBRCRCRIc1uc1OuEREEV 1T2TCCV c2OucOu BRBRCRCRIc1uIc2uc1OuER1T2Tc2OucOu Ic1iIc2iicRicR上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)EbeBicicic)1(2RrRIUR IcIc2Ic1uuu 因為因為故故IcIc2Ic1iii BRBRCRCRIc1uIc2uc1OuER1T2Tc2OucOu Ic1iIc2iicRicR4) 輸出電阻輸出電阻雙端輸出時雙

18、端輸出時Co2RR 單端輸出時單端輸出時CoRR 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(3) 任意輸入信號的分解任意輸入信號的分解既不是差模信號又不是共模信號的輸入信號既不是差模信號又不是共模信號的輸入信號任意信號任意信號+12差差 分分放放 大大電電 路路uI2_uI1_上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2I2I1Icuuu I2I1Iduuu 令令那么那么2IdIcI1uuu 2IdIcI2uuu 任意信號可以分解成差模和共任意信號可以分解成差模和共模信號兩種性質(zhì)的輸入信號模信號兩種性質(zhì)的輸入信號+12差差 分分放放 大大電電 路路uI2_uI1_

19、上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)差差分分放放大大電電路路12+uId_+uIc_+_+_2uId2uId任意輸入信號分解示意圖任意輸入信號分解示意圖+12差差 分分放放 大大電電 路路uI2_uI1_上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)uI10 ，uI2=0特別的，對于特別的，對于單端輸入單端輸入即即或或uI1=0 ，uI2 0單端輸入是一種特殊的雙端輸入形式單端輸入是一種特殊的雙端輸入形式+12差差 分分放放 大大電電 路路uI_單端輸入電路單端輸入電路上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ))(2C1CuIdfii 、(4) 大信

20、號傳輸特性大信號傳輸特性1-1線性區(qū)線性區(qū)截止、截止、飽和區(qū)飽和區(qū)截止、截止、飽和區(qū)飽和區(qū)傳輸特性傳輸特性0246 2 4 6.0.10.9iC1 、iC2UTuId/0.70.50.3上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+- -+-Id1uBRCRCRCCV OuBRId2uEREEV 1T2TWRLR+- -Icu+- -Icu+- -(12V)(+12V)k1 .5k100k1k1 100k1 .5k1 .5ICUCc1c2(a) 靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點IC、UC之值之值；(b) uO及及KCMR之值之值；(c) 若將若將RL接在接在C1對地之間，求對地之間，求UC、

21、uO 及及KCMR；(d) Rid、Ric和和Ro之值。之值。 例例 電路如圖所示。設(shè)電路如圖所示。設(shè)T1、T2的特性一致，的特性一致，=50，UBE=0.7 V， uIc=1 V，uId =50 mV， 。試求：試求： 300bbr上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 解解 為了計算簡單，為了計算簡單，設(shè)調(diào)零電位器設(shè)調(diào)零電位器RW的滑的滑動端在電位器的中間。動端在電位器的中間。(a) 畫出放大電路的畫出放大電路的直流通路直流通路+- -+-Id1uBRCRCRCCV OuBRId2uEREEV 1T2TWRLR+- -Icu+- -Icu+- -(12V)(+12V)k1

22、 .5k100k1k1 100k1 .5k1 .5ICUCc1c2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)直流通路直流通路BRCRCRCCV BREREEV 1T2TWR(12V)(+12V)k1 .5k1k1 100k1 .5k1 .5ICUCc1c2IEIBIB+- -+-Id1uBRCRCRCCV OuBRId2uEREEV 1T2TWRLR+- -Icu+- -Icu+- -(12V)(+12V)k1 .5k100k1k1 100k1 .5k1 .5ICUCc1c2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)EEWEBBBEEE22RIRIRIUV )1(2

23、2)1(EWBBBEEERRRIUV BE)1(II 由圖可得由圖可得由上兩式得由上兩式得因因EWB)1(22)1(RRR BRCRCRCCV BREREEV 1T2TWR(12V)(+12V)k1 .5k1k1 100k1 .5k1 .5ICUCc1c2IEIB上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)則有則有EE2IR EBEEEEC2RUVII V6V)1 . 52 . 112(CCCCC RIVUBEBEEE)1 ( 2IRUV mA1 . 527 . 012 mA2 . 1 BRCRCRCCV BREREEV 1T2TWR(12V)(+12V)k1 .5k1k1 100

24、k1 .5k1 .5ICUCc1c2IEIB上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(b) 根據(jù)題意根據(jù)題意EQbbbe26)1(Irr 0IcOcc uuAu )2 . 12651300( k4 . 12)1(2/WbeBLCIdOddRrRRRuuAu 7 .4605. 0514 . 11501 . 5501 . 550 +- -+-Id1uBRCRCRCCV OuBRId2uEREEV 1T2TWRLR+- -Icu+- -Icu+- -(12V)(+12V)k1 .5k100k1k1 100k1 .5k1 .5ICUCc1c2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬

25、電子技術(shù)基礎(chǔ)IccIddOuAuAuuu cdCMRuuAAKV)1005. 07 .46( V3 . 2 +- -+-Id1uBRCRCRCCV OuBRId2uEREEV 1T2TWRLR+- -Icu+- -Icu+- -(12V)(+12V)k1 .5k100k1k1 100k1 .5k1 .5ICUCc1c2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(c) 當(dāng)當(dāng)RL在在C1對地之間時對地之間時RLCRCIII CRCCCCRIVU 經(jīng)整理可得經(jīng)整理可得BRCRCRCCV BREREEV 1T2TWR(12V)(+12V)k1 .5k1k1 100k1 .5k1 .5IC

26、UCc1c2IEIBLRIRLLCCRUI LCCCCCC1RRRIVU V1001 . 511 . 52 . 112 V6 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IcOccuuAu ELC2/RRR 1 . 521001 . 51001 . 5 5 . 0 +- -+-Id1uBRCRCRCCV OuBRId2uEREEV 1T2TWRLR+- -Icu+- -Icu+- -(12V)(+12V)k1 .5k100k1k1 100k1 .5k1 .5c1c2LR上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IdOdduuAu 495 . 05 .24cdCMR u

27、uAAK2)1( 2)/(WbeBLCRrRRR )05. 0514 . 11(21001 . 51001 . 550 5 .24 IccIddOuAuAuuu V73. 1 V)15 . 005. 05 .24( +- -+-Id1uBRCRCRCCV OuBRId2uEREEV 1T2TWRLR+- -Icu+- -Icu+- -(12V)(+12V)k1 .5k100k1k1 100k1 .5k1 .5c1c2LR上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)( (d) )差模輸入電阻差模輸入電阻2)1( 2WbeBidRrRR k)05. 0514 . 11(2 k9 . 9

28、共模輸入電阻共模輸入電阻EWbeBic)1(22)1(RRrRR E)1(2R k1 . 5512 k520+- -+-Id1uBRCRCRCCV OuBRId2uEREEV 1T2TWRLR+- -Icu+- -Icu+- -(12V)(+12V)k1 .5k100k1k1 100k1 .5k1 .5ICUCc1c2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)輸出電阻輸出電阻Ro雙端輸出時雙端輸出時 k2 .10k1 . 522CoRR單端輸出時單端輸出時 k1 . 5CoRR+- -+-Id1uBRCRCRCCV OuBRId2uEREEV 1T2TWRLR+- -Icu+-

29、-Icu+- -(12V)(+12V)k1 .5k100k1k1 100k1 .5k1 .5ICUCc1c2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)雙端輸出雙端輸出 CMRKbeBECMRrRRK 單端輸出單端輸出對于圖示電對于圖示電路路4.2.2 帶恒流源的差分放大電路帶恒流源的差分放大電路RE越大越大，KCMR越大，電路抑制共模信號的能力越強。越大，電路抑制共模信號的能力越強。+-+-I1uBRCRC2iCCV OuO1uO2uBRI2uERE2iEEV 1T2TCRC1i+- -+- - -+B1iB2i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)a. 當(dāng)當(dāng)V

30、EE一定，一定，IE減小，減小，rbe增增大，大， Aud減小。減小。c. 在集成電路中不易制作較大阻值的電阻。在集成電路中不易制作較大阻值的電阻。RE太太大對電路的影響大對電路的影響b. 為了維持為了維持IE不變，必須提高電源電壓不變，必須提高電源電壓VEE。+-+-I1uBRCRC2iCCV OuO1uO2uBRI2uERE2iEEV 1T2TCRC1i+- -+- - -+B1iB2i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)恒流源的主要特點恒流源的主要特點b. 直流電阻較小直流電阻較小a. 具有很大的交流等效電阻具有很大的交流等效電阻恒流源恒流源通常采用恒流源來代替通常采

31、用恒流源來代替RE+-+-I1uBRCRC2iCCV OuO1uO2uBRI2uE2iEEV 1T2TCRC1i+- -+- - -+上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)iB恒定恒定，則則iC恒定恒定，晶體管相當(dāng)于一個電流源。，晶體管相當(dāng)于一個電流源。 當(dāng)晶體管工作在放大區(qū)時，當(dāng)晶體管工作在放大區(qū)時，iC基本上與基本上與uCE無關(guān)無關(guān)，只取只取決于決于iB。晶體管恒流源晶體管恒流源CEuCiQ晶體管恒流源工作原理晶體管恒流源工作原理RCE1rce1 uCE iC= =BiCiBEuCEu+ + +上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)帶恒流源的差分放大電

32、路帶恒流源的差分放大電路恒流源恒流源BRCRCROuO1uBR1T2TO2uCCV +-Id2u+- -Id1u+- -Icu3TD1R2REREEV RiBQ3Ie+- - - -上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)選擇選擇R1和和R2使使IBQ3恒定，恒定， 則則IC3恒定。恒定。BRCRCROuO1uBR1T2TO2uCCV +-Id2u+- -Id1u+- -Icu3TD1R2REREEV RiBQ3Ie+- - - -IC3上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1電流鏡電路電流鏡電路T1和和T2特性相同特性相同(1) 電路組成電路組成(2) 電路

33、特點電路特點(3) 電路分析電路分析 21設(shè)設(shè)由于由于 UBE1= UBE2 = UBE4.2.3 電流源電路電流源電路1T2TRCCV RIC1IC2I+B1IB2IBE2UBE1U上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)C1C2II 21C2 RII當(dāng)當(dāng)2 時時RC2II 所以所以 IB1= IB2 = IBBR2 II C2R2 II 故故RUVBECC RVCC 1T2TRCCV RIC1IC2I+B1IB2IBE2UBE1U上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)T1和和T2特性相同特性相同(1) 電路組成電路組成(2) 電路特點電路特點(3) 電路分

34、析電路分析由圖可知由圖可知2比例電流源電路比例電流源電路E1CCE1BE1CCRRRVRRUVI 1T2TRCCV RIC1IC2I+B1IB2IBE2UBE1UE1RE2RE2IE1I上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)BE22E2EBE11EE1URIURI RE2E1C2IRRI 2E2C1ERRIRI 由于由于BE2BE1UU E2C2II E1RII 故有故有1T2TRCCV RIC1IC2I+B1IB2IBE2UBE1UE1RE2RE2IE1I上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3微電流源電路微電流源電路T1和和T2特性相同特性相同(1) 電

35、路組成電路組成(2) 電路特點電路特點(3) 電路分析電路分析由圖可知由圖可知EE2BE2BE1RIUU EC2RI 1T2TRCCV RIC1IC2I+B1IB2IBE2UBE1UERE2I上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ))exp(TBESCUuIi 由由SC1TBE1lnIIUU 得得SRTlnIIU SC2TBE2lnIIUU 故有故有EC2SC2TSRTlnlnRIIIUIIU 1T2TRCCV RIC1IC2I+B1IB2IBE2UBE1UERE2I上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)C2RC2TElnIIIUR 例例1 已知已知IR=0.

36、73 mA，IC2=20 m mA，求，求RE=?解解 由由得得C2RC2TElnIIIUR )102073.0ln102026(33ER1T2TRCCV RIC1IC2I+B1IB2IBE2UBE1UERE2I k86.4上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)例例2 在例在例1中，如果不用微電流中，如果不用微電流源，而采用電流鏡，那么在源，而采用電流鏡，那么在VCC=15 V時，欲獲時，欲獲IC2=20 m mA, 求求R=?解解 已知已知IC2=20 m mA, 則則R VCC/IR=750 k IR=20 m mA1T2TRCCV RIC1IC2I+B1IB2IBE2U

37、BE1U上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5T1RCCV RIOi2R3T4T3R1T2T6TI1uEEV LRI2uOu+- -+- -C1iC2iC5iC6i4電流源作有源負載的差分放大電路電流源作有源負載的差分放大電路(1) 電路組成電路組成上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)代替代替RE，為，為T1、T2 提供合適、穩(wěn)提供合適、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點定的靜態(tài)工作點代替代替RC，稱，稱有源負載有源負載電流鏡電流鏡比例電流源比例電流源5T1RCCV RIOi2R3T4T3R1T2T6TI1uEEV LRI2uOu+- -+- -C1iC2iC5iC6i上

38、頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)因為因為T5、T6 組成組成電流電流鏡，所以鏡，所以C6C5ii a.a.當(dāng)當(dāng)ui1=ui2時時C2C1ii (2) 電路分析電路分析忽略忽略T5、T6的的基極電基極電流。則有流。則有 iC5 iC1 5T1RCCV RIOi2R3T4T3R1T2T6TI1uEEV LRI2uOu+- -+- -C1iC2iC5iC6i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) iO= iC6 + iC2= iC5 iC1無共模信號輸出無共模信號輸出輸出電流輸出電流 05T1RCCV RIOi2R3T4T3R1T2T6TI1uEEV LRI2

39、uOu+- -+- -C1iC2iC5iC6i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)b.當(dāng)當(dāng)uI1= uI2時時C2C1ii 輸出電流輸出電流 iO= iC6 + iC2= iC1 + iC2= 2 iC1負載上得到了雙端輸出的電流負載上得到了雙端輸出的電流5T1RCCV RIOi2R3T4T3R1T2T6TI1uEEV LRI2uOu+- -+- -C1iC2iC5iC6i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)用電流鏡取代差分放用電流鏡取代差分放大電路的集電極電阻大電路的集電極電阻, ,以單端輸出的電路形式，實現(xiàn)了雙端輸出的功能以單端輸出的電路形式，實現(xiàn)了

40、雙端輸出的功能。結(jié)論結(jié)論5T1RCCV RIOi2R3T4T3R1T2T6TI1uEEV LRI2uOu+- -+- -C1iC2iC5iC6i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)利用多個晶體管組成復(fù)合管，可以得到較大的電流放利用多個晶體管組成復(fù)合管，可以得到較大的電流放大系數(shù)大系數(shù) 值。值。4.2.4 復(fù)合管電路復(fù)合管電路四種常見的復(fù)合管結(jié)構(gòu)四種常見的復(fù)合管結(jié)構(gòu)a. NPN管管+NPN管管b. PNP管管+PNP管管c. NPN管管+PNP管管d PNP管管+NPN管管上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)常見的復(fù)合管結(jié)構(gòu)常見的復(fù)合管結(jié)構(gòu)a. NPN管管

41、+NPN管管T1E1iC1iC2iE2iCiB1iT2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)等效管等效管TBiCiEiEBC兩個兩個NPN型管可以復(fù)合成一個型管可以復(fù)合成一個NPN型管型管(a) 等效管等效管T1E1iC1iC2iE2iCiB1iT2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由圖可知由圖可知C2C1Ciii B1Bii E2Eii E1B2ii (b) 復(fù)合管的電流放大系數(shù)復(fù)合管的電流放大系數(shù) 等效管等效管TBiCiEiEBCT1E1iC1iC2iE2iCiB1iT2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)C2C1Ciii B22

42、B11ii 而而E1B2ii 由于由于B11)1(i B1)1(i 等效管等效管TBiCiEiEBCT1E1iC1iC2iE2iCiB1iT2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)B22B11Ciii E12B1ii B112B1)1(ii 故故等效管等效管TBiCiEiEBCT1E1iC1iC2iE2iCiB1iT2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)合管的電流放大系數(shù)復(fù)合管的電流放大系數(shù))1(121BC ii2121 21 等效管等效管TBiCiEiEBCT1E1iC1iC2iE2iCiB1iT2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基

43、礎(chǔ)微變等效電路微變等效電路T1e1ic1ic2ibe1rcib1iT2b2ib22i b11i becbe2rbeu (c) 復(fù)合管的輸入電阻復(fù)合管的輸入電阻rbeT1E1iC1iC2iE2iCiB1iT2上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)因為因為be2b2be1b1beririu be2b11be1b1)1(riri b1bebeiur 故故 復(fù)合管的輸入電阻復(fù)合管的輸入電阻be21be1)1(rr T1e1ic1ic2ibe1rcib1iT2b2ib22i b11i becbe2rbeu 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)b. PNP管管+PNP管管T1E1iC1iC2iE2iCiB1iT2B2i上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)等效管等效管(a) 等效管等效管兩個兩個PNP型管可以復(fù)合成一個型管可以復(fù)合成一個PNP型管型管T1E1iC1iC2iE2iCiB1iT2B2iTBiCiEiEBC上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)212121 be21be1be)1(rrr (b) 復(fù)合管的復(fù)合管的 及及rbe等效管等效管T1E1iC1iC2iE2iCiB1iT2B2iTBiCiEiEBC上頁上頁下頁下頁返