《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》課件第三章 多級放大電路和差分放大電路

第三章

多級放大電路和差分放大電路

單級放大電路的放大倍數(shù)一般只有幾十倍，而應(yīng)用中常需要把一個微弱的信號放大到幾千倍，甚至幾萬倍以上，這就需要幾個單級放大電路連接起來組成多級放大器，把前級的輸出加到后級的輸入，使信號逐級放大到所需要的數(shù)值。本章首先介紹了多級放大電路的組成和級間耦合方式，然后介紹了針對多級放大電路產(chǎn)生的零點漂移而引入的差分放大電路。3.1多級放大電路

在實際應(yīng)用中，常常對放大電路的性能提出多方面的要求，如輸入電阻大于2M?，電壓放大倍數(shù)大于2000，輸出電阻小于100?等。僅靠前面所講的單管放大電路都不可能滿足這些要求。這時可以利用各種基本放大電路的特點取長補短，根據(jù)實際的需求將它們進行適當?shù)慕M合，不僅能達到高的放大倍數(shù)還能提供適當?shù)妮斎?、輸出電阻。現(xiàn)在，已采用上述方法和特殊工藝制成了具有各種功能的模擬集成電路。3.1.1多級放大電路的耦合方式

1.多級放大電路的組成多級放大電路的組成

多級放大電路一般由輸入級、中間級、輸出級組成。2.多級放大電路的耦合方式

將多個單級的基本放大電路合理連接，構(gòu)成多級放大電路，組成多級放大電路的每一個基本電路稱為一級，級與級之間的連接稱為級間耦合。常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合和光電耦合等。

多級放大電路無論采用何種耦合方式，都需要滿足以下幾個基本要求，才能順利正常工作：（1）保證前一級的輸出信號能順利地傳輸給后一級；（2）耦合電路對前、后級放大電路的靜態(tài)工作點沒有影響；（3）電信號在前后級的傳輸過程中失真要小，級間傳輸效率要高。

在低頻交流電壓放大電路中，主要采用阻容耦合方式；變壓器耦合在最早的功率放大電路中經(jīng)常采用，目前已基本不用；集成電路中多采用直接耦合方式。光電耦合因可分立、可集成、性能優(yōu)良，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。3.四種常用的耦合方式（1）直接耦合多級放大電路組成

將放大電路的前一級的輸出端和后一級的輸入端直接用導(dǎo)線或電阻連接在一起的方式稱為直接耦合方式。圖3.2直接耦合多級放大電路組成

由以上電路圖可知，輸入信號通過電阻RB2送到三極管V1的基極，同時RB2又是V1的下偏置電阻。V1用于放大輸入信號，同時其C、E極之間的直流等效電阻又作為V2的下偏置電阻的一部分。RC1既是V1的集電極負載電阻，又是V2的上偏置電阻。可見，采用直接耦合還可以省掉不必要的元件，使整個電路得到簡化。①優(yōu)點a.既可以放大高頻交流信號，也可以放大緩慢變化的交流信號和直流信號；b.直接耦合放大電路特別適合于集成化，被廣泛應(yīng)用在各種類型的集成電路中。②缺點a.前后級之間的直流電位相互影響，使得各級靜態(tài)工作點不能獨立，當某一級的靜態(tài)工作點發(fā)生變化時，其前后級也將受到影響，嚴重時放大器將不能正常工作；b.零點漂移現(xiàn)象嚴重，這是直接耦合放大電路最突出的問題。③直接耦合放大電路的特點a.沒有電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點相互影響，不能分別估算；b.前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓，后一級的輸入電阻是前一級的交流負載電阻；c.總電壓放大倍數(shù)=各級放大倍數(shù)的乘積；d.總輸入電阻Ri即為第一級的輸入電阻Ri1，總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻；e.受零點漂移溫度漂移的影響大。f.很容易集成化。（2）阻容耦合多級放大電路

前級與后級的連接是通過耦合電容C和后級的輸入電阻連接的。圖3.3阻容耦合多級放大電路組成①優(yōu)點a.由于耦合電容的隔直作用，使各級的靜態(tài)工作點互相獨立，互不影響，可以各級單獨計算；b.對于交流信號，耦合電容相當于短路，使交流信號得以順暢傳輸。②缺點a.阻容耦合放大電路不能放大直流信號及緩慢變化的交流信號，限制了其應(yīng)用；b.阻容耦合放大電路很難集成，一般用在分立元件電路中。③多級阻容耦合放大器的特點a.由于電容的隔直作用，受零點漂移溫度漂移的影響??；各級放大器的靜態(tài)工作點相互獨立，可以分別估算；b.前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓；后一級的輸入電阻是前一級的交流負載電阻；c.總電壓放大倍數(shù)=各級放大倍數(shù)的乘積；d.總輸入電阻Ri即為第一級的輸入電阻Ri1，總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻；e.很不容易集成化。由上述特點可知，射極輸出器接在多級放大電路的首級可提高輸入電阻；接在末級可減小輸出電阻；接在中間級可起匹配作用，從而改善放大電路的性能。（3）變壓器耦合多級放大電路圖3.4變壓器耦合多級放大電路組成

將放大電路的前一級的輸出端和后一級的輸入端用變壓器連接在一起，稱為變壓器耦合方式。

變壓器Tr1將V1的輸出電壓經(jīng)過磁耦合傳送到V2的基極進行放大，CB2是偏置電阻RB21、RB22的旁路電容，防止信號被偏置電阻所衰減。①優(yōu)點a.各級靜態(tài)工作點互相獨立，互不影響；b.在傳遞信號的同時，可實現(xiàn)阻抗變換，可使功率放大電路中的負載變成最佳輸出負載，即阻抗匹配，得到最大不失真功率。②缺點a.變壓器不能傳送直流，低頻響應(yīng)差；b.體積大，成本高，易自激，難集成。（4）光電耦合多級放大電路

放大電路級與級之間利用光電耦合器件，通過電—光—電的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)前后級之間信號傳遞的方式，稱為光電耦合。

（a）框圖

（b）原理圖圖3.5光電耦合多級放大電路組成

由于它是利用光線實現(xiàn)的耦合，所以使前、后級電路處于電隔離狀態(tài)，故其優(yōu)點是各級靜態(tài)工作點互相獨立，抗干擾能力強，安全性好，成本低。又因光電耦合器件和與它耦合的前、后級放大電路都易于集成，故應(yīng)用日益廣泛。

多級放大電路在實際應(yīng)用時，一般不會只用一種耦合方式，通常是根據(jù)實際需要，綜合采用兩種或兩種以上的耦合方式，如圖3.6所示為帶推動級的乙類推挽功率放大電路。在該電路中，三極管V1構(gòu)成推動級（或稱為前置級），V2和V3構(gòu)成乙類推挽功放級。其中，推動級和功放級之間以及功放級和負載之間采用變壓器耦合；推動級的輸入信號是來自話筒或其他放大電路的輸出信號，該信號一般是通過阻容耦合方式送入推動級電路的。圖3.6帶推動級的乙類推挽功率放大電路3.1.2多級放大電路的分析1.靜態(tài)分析

方法：畫出直流通路求解靜態(tài)工作點。

在前面所提到的各種耦合方式中，除直接耦合外，其他三種耦合方式的特點均是靜態(tài)工作點互相獨立，互不影響，所以，在求解它們組成的多級放大電路的靜態(tài)工作點時，只需將每一級的直流通路畫出，分別求解各級的靜態(tài)工作點即可，分析方法同單級放大器。

下面以例題3.1兩級阻容耦合放大電路為例進行討論靜態(tài)工作點的求解。

直接耦合多級放大電路靜態(tài)工作點的計算過程比較復(fù)雜。由于前后級之間存在直流通路，因此它們的靜態(tài)工作點互相影響，而不能各級獨立進行計算。在分析具體的電路時，為了簡化計算過程，常常首先找出最容易確定的環(huán)節(jié)，然后計算其他各處的靜態(tài)電位和電流。有的時候，只能通過解聯(lián)立方程來求解。這里不再詳述。2.動態(tài)分析

由框圖可知，多級放大電路中，前級放大器對后級來說是信號源，它的輸出電阻Ro就是信號源的內(nèi)阻；而后級放大器對前級來說是負載，它的輸入電阻Ri就是信號源（前級放大器）的負載電阻。若不計耦合電路上的電壓損失，則各信號電壓在傳輸上的關(guān)系為：ui=ui1，uo1=ui2，……，uo(n-1)=uin，uo=uo2。具體求解多級放大器性能指標時仍采用交流通路和微變等效電路的分析方法。（1）電壓放大倍數(shù)

在多級放大電路中，由于各級是串聯(lián)起來的，上一級的輸出，就是下一級的輸入，所以總的電壓放大倍數(shù)為各級電壓放大倍數(shù)的乘積，即（3.1）

其中n為多級放大電路的級數(shù)。

注意：這里每一級的電壓放大倍數(shù)并不是孤立的，在分別計算各級放大電路的電壓放大倍數(shù)時，必須考慮前、后級之間的影響。具體說，就是后級放大電路的輸入電阻是前級放大電路的負載電阻，一定要考慮后級對前級的負載效應(yīng)。（2）輸入電阻和輸出電阻①多級放大電路的輸入電阻等于第一級的輸入電阻，即②多級放大電路的輸出電阻等于最后一級的輸出電阻，即

在具體計算輸入、輸出電阻的時候，仍可利用已有的公式。不過，有時它們不僅和本級的參數(shù)有關(guān)，也和中間級的參數(shù)有關(guān)。例如，輸入級為射極輸出電路時，它的輸入電阻還和下一級的輸入電阻有關(guān)，在計算時，應(yīng)當全面考慮。（3.2）（3.3）例題3.1：如圖所示的兩級電壓放大電路，已知β1=β2=50，（1）計算前、后級放大電路的靜態(tài)值（UBE=0.6V）；（2）求放大電路的輸入電阻和輸出電阻；（3）求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。解：（1）兩級放大電路的靜態(tài)值可分別計算。圖3.8例題3.1第一級電路圖第一級是射極輸出器：圖3.9例題3.1第二級電路圖第二級是分壓式偏置電路：（2）計算Ri和Ro圖3.10例題3.1微變等效電路

由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻ri等于第一級的輸入電阻ri1。第一級是射極輸出器，它的輸入電阻ri1與負載有關(guān)，而射極輸出器的負載即是第二級輸入電阻ri2。（3）求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)第一級放大電路為射極輸出器第二級放大電路為共發(fā)射極放大電路總電壓放大倍數(shù)3.2差分放大電路

差分放大電路是一種具有兩個輸入端且電路結(jié)構(gòu)對稱的放大電路，其基本特點是只有兩個輸入端的輸入信號間有差值時才能進行放大，即差分放大電路放大的是兩個輸入信號的差，所以稱為差分放大電路或者差分放大電路。它是另一類基本放大電路，由于它在電路和性能方面具有很多優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于集成電路中。3.2.1零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因1.零點漂移的概念

集成運放電路各級之間由于均采用直接耦合方式，直接耦合放大電路具有良好的低頻頻率特性，可以放大緩慢變化甚至接近于零頻（直流）的信號（如溫度、濕度等緩慢變化的傳感信號），但卻有一個致命的缺點，即當溫度變化或電路參數(shù)等因素稍有變化時，電路工作點將隨之變化，輸出端電壓偏離靜態(tài)值（相當于交流信號零點）而上下漂動，這種現(xiàn)象稱為“零點漂移”，簡稱“零漂”。零漂實質(zhì)上就是放大電路靜態(tài)工作點的變化。2.引起零點漂移的主要原因

引起零點漂移的主要原因有2個：（1）元器件參數(shù)，特別是晶體管的參數(shù)會隨溫度的變化而變化；（2）元器件會出現(xiàn)老化，參數(shù)發(fā)生了變化。

由溫度引起的零點漂移稱為溫度漂移，簡稱溫漂；由元器件老化引起的零點漂移稱為時間漂移，簡稱時漂。引起直接耦合放大電路零漂的主要因素是溫度漂移。3.零點漂移對放大電路的影響

由于存在零點漂移，即使輸入信號為零，也會在輸出端產(chǎn)生電壓變化從而造成電路誤動作，顯然這是不允許的。當然，如果漂移電壓與輸入電壓相比很小，則影響不大，但如果輸入端等效漂移電壓與輸入電壓相比很接近或很大，即漂移嚴重時，則有用信號就會被漂移信號嚴重干擾，結(jié)果使電路無法正常工作。容易理解，多級放大器中第一級放大器零漂的影響最為嚴重。如放大器第一級的靜態(tài)工作點由于溫度的變化，使電壓稍有偏移時，第一級的輸出電壓就將發(fā)生微小的變化，這種緩慢微小的變化經(jīng)過多級放大器逐步放大后，輸出端就會產(chǎn)生較大的漂移電壓。顯然，直流放大器的級數(shù)越多，放大倍數(shù)越高，輸出的漂移現(xiàn)象越嚴重。4.抑制零點漂移的措施

直接耦合放大電路必須采取措施來抑制零點漂移。抑制零點漂移的措施通常采用以下幾種：（1）采用質(zhì)量好的硅管。硅管受溫度的影響比鍺管小得多，所以目前要求較高的直流放大器的前置放大級幾乎都采用硅管。（2）采用熱敏元件進行補償。就是利用溫度對非線性元件（晶體管二極管、熱敏電阻等）的影響，來抵消溫度對放大電路中三極管參數(shù)的影響所產(chǎn)生的漂移。（3）采用差分放大電路作輸入級。這是一種廣泛應(yīng)用的電路，它是利用特性相同的晶體管進行溫度補償來抑制零點漂移的，將在下面介紹。3.2.2長尾式差分放大電路的組成1.基本差分放大電路（1）電路組成圖3.11基本差分放大電路組成（2）電路特點

電路左右對稱，V1、V2特性和參數(shù)相同，對應(yīng)電阻數(shù)值相等。VCC給電路提供合適的靜態(tài)工作點。由圖知：兩管Q相同。輸入信號ui1、ui2分別從V1、V2基極輸入（為雙端輸入），輸出信號從V1、V2集電極取出（為雙端輸出），所以，uo=uC1-uC2。（3）抑制零點漂移的原理

在靜態(tài)時，輸入信號等于零，因電路對稱，所以V1、V2的Q1、Q2相同。即：當ui1=ui2=0時，IC1=IC2，UC1=UC2，則uo=uC1-uC2=0。

當溫度變化時，

uC1=

uC2，uo=(uC1+

uC1)-(uC2+

uC2)=0（抑制了零點漂移）。

以上的基本差分放大電路是不可能作為實用電路的，第一：電路要做到完全對稱是十分困難的，或者說是不可能的，既然電路不可能完全對稱，則兩管輸出端的零點漂移就不能有效的被抵消；第二：若電路為單端輸出時，輸出端的零點漂移就無法被抑制，所以必須要改進電路。2.典型差分放大電路（也稱長尾式差分放大電路）

上面分析的基本差分放大電路之所以能抑制零點漂移，是由于電路的對稱性。我們知道，實際上完全對稱的理想情況并不存在，所以單靠提高電路的對稱性來抑制零點漂移是有限度的，還必須從改進電路著手，減少每只三極管本身的零點漂移。（1）電路組成圖3.12典型差分放大電路（長尾式差分放大電路）組成（2）電路特點

在電路兩端對稱的基礎(chǔ)上，加入射極電阻RE，加入負電源VEE，采用正負雙電源供電，加入調(diào)零電位器RP，且為雙端輸入，雙端輸出的方式。（3）所加入元件的作用①電位器RP：稱為調(diào)零電位器，是調(diào)電路平衡用的。因為電路不會完全對稱，在晶體管V1、V2的發(fā)射極電路中接入電位器RP，這樣，在放大電路靜態(tài)工作的條件下，先調(diào)節(jié)RP，使UC1=UC2，輸出電壓uo=0。因RP阻值很小，僅為數(shù)十歐至一二百歐，對電路的動態(tài)影響不大，所以在后面的電路分析中，我們就暫且將RP忽略不提。②負電源VEE：為V1、V2提供靜態(tài)基極電流，設(shè)置靜態(tài)工作點。靜態(tài)基極電流流通路徑是：VEE正極→地→晶體管基極輸入端（靜態(tài)時輸入信號ui1=ui2=0，兩輸入端與地之間短路）→電阻RB1→晶體管發(fā)射結(jié)→發(fā)射極公共電阻RE→VEE負極。有了負電源VEE，則可以相應(yīng)取消左右兩邊的RB1、RB2四個電阻。所得電路將是我們著重分析的電路。③電阻RE：發(fā)射極公共電阻，引入直流電流負反饋（負反饋的內(nèi)容將在第四章詳細講解），阻值比較大。（4）抑制零點漂移的原理①依靠電路的對稱性抑制零漂由典型差放的直流通路可知，V1、V2放大電路靜態(tài)工作點相同，IC1=IC2，UC1=UC2，輸出uo=UC1-UC2=0。當溫度變化時，IC1、IC2和UC1、UC2相同變化，且變化量相等，保持uo=UC1-UC2=0。例如：當溫度T升高時，IC1和IC2同時增大，UC1和UC2同時減小，二者變化量相等，保持uo=UC1-UC2=0。由于電路的對稱性，采用雙端輸出方式，使每一個管子存在的零漂電壓在輸出端相互抵消。由于溫度變化使兩管產(chǎn)生的零點漂移變化總是同方向的，且變化量相等，只要采用雙端輸出方式，兩者總會在輸出端抵消，這是由差分放大電路結(jié)構(gòu)的對稱性決定的。當然，實際中，差分放大電路不可能做到完全對稱，則零點漂移的抑制除了依靠對稱性以外，還有調(diào)零電位器RP的補償作用。②發(fā)射極公共電阻RE的負反饋作用引入直流負反饋，穩(wěn)定靜態(tài)工作點。抑制每一個管子的零漂，在各種輸入、輸出情況下都起作用。RE阻值大些，抑制零漂效果更好。T↑→IC1、IC2↑→IE↑=IE1+IE2→UE↑=IERE+(-VEE)→UBE1、UBE2↓→IB1、IB2↓→IC1、IC2↓。3.2.3長尾式差分放大電路的分析1.靜態(tài)分析圖3.13長尾式差分放大電路的直流通路由以上的直流通路可知，靜態(tài)時有：，則有因此，兩管的集電極電流均為兩管集電極對地電壓為，兩管的基極電流為，可見，靜態(tài)兩管集電極之間的輸出電壓為零，即2.動態(tài)分析（共模信號、差模信號和共模抑制比）（1）差模信號輸入及對差模信號的放大作用圖3.14差模信號輸入電路（空載）差模信號是指在差分放大管V1、V2的基極與地之間分別加入兩個大小相等、極性相反的電信號，這種輸入方式稱為差模輸入。由電路圖可知此時ui1=–ui2。兩個輸入端之間的電壓用uid表示，即uid稱為差模輸入電壓ui1使V1管產(chǎn)生增量集電極電流為ic1，ui2使V2管產(chǎn)生增量集電極電流為ic2，由于差分對管特性相同，所以ic1和ic2大小相等、極性相反，即ic2=-ic1。因此，V1、V2管的集電極電流分別為：此時，兩管的集電極電壓分別等于式中，

、

，分別為V1、V2管集電極的增量電壓，而且這樣兩管集電極之間的差模輸出電壓uod為由以上分析可知，由于電路對稱，差模信號引起兩管集電極電流增量大小相等、方向相反，流過射極電阻RE時互相抵消，所以流經(jīng)RE的電流不變，仍等于靜態(tài)電流IE，也就是說，在差模信號的作用下，RE兩端壓降幾乎不變，即RE對于差模信號來說相當于短路，故可將射極電位視為地電位，此處“地”稱為“虛地”，所以差模信號輸入時，RE對電路不產(chǎn)生任何影響。由此可畫出差分放大電路的差模信號交流通路（圖3.15（a）所示）和微變等效電路（圖3.15（b）所示）。

（a）差模信號交流通路

（b）差模信號微變等效電路圖3.15差模信號動態(tài)分析電路（空載）雙端差模輸出電壓uod與雙端差模輸入電壓uid之比稱為差分放大電路的差模電壓放大倍數(shù)Aud，即設(shè)每一個管子的差模電壓放大倍數(shù)為由圖知，兩個輸入端之間的電壓uid為兩個輸出端的電壓所以差模電壓放大倍數(shù)Aud（空載）為差分放大電路雙端輸出時的差模電壓放大倍數(shù)Aud等于共射極單管的差模電壓放大倍數(shù)Aud1?？梢?，差分放大電路多用一個管子，是用來換取對零點漂移的抑制。圖3.16差模信號輸入電路（帶負載）若在如圖所示電路中，兩集電極之間接有負載電阻RL時，V1、V2管的集電極電位一增一減，且變化量相等，負載電阻RL的中點電位始終不變，為交流零電位，因此，每邊電路的交流等效負載電阻為

（a）差模信號交流通路

（b）差模信號微變等效電路圖3.17差模信號動態(tài)分析電路（帶負載）這時差模電壓放大倍數(shù)Aud（帶負載）為從差分放大電路兩個輸入端看進去所呈現(xiàn)的等效電阻，稱為差分放大電路的差模輸入電阻Rid，由上圖可得：差分放大電路兩管集電極之間對差模信號所呈現(xiàn)的電阻稱為差模輸出電阻Ro，由上圖可得：（2）共模信號輸入及對共模信號的抑制作用所謂共模信號是指在差分放大管V1和V2的基極輸入端接入大小相等、極性相同的信號，即ui1=ui2=uic，這種輸入方式為共模輸入。如下面電路圖所示。圖3.18共模信號輸入在共模信號的作用下，對每一個管子引起的電流相同，即每一管子的集電極電流和發(fā)射極電流同時增加或減小，由于電路是對稱的，所以電流的變化量相等，即ic1=ic2、ie1=ie2，則流過RE的電流增加了2ie1（或2ie2），RE兩端壓降的變化量為ue=2ie1RE=ie1(2RE)，這就是說，RE對每個晶體管的共模信號有2RE的負反饋效果，由此可以得到圖所示電路的共模信號交流通路（圖3.19（a）所示）和共模信號微變等效電路（圖3.19（b）所示）。

（a）共模信號交流通路

（b）共模信號微變等效電路圖3.19共模信號動態(tài)分析電路由于差分放大電路兩管電路對稱，對于共模輸入信號，兩管集電極電位的變化相同，即uC1=uC2，因此，雙端共模輸出電壓在實際電路中，兩管電路不可能完全相同，因此，uoc不會等于零，但我們要求uoc越小越好。雙端共模輸出電壓uoc與共模輸入電壓uic之比定義為差分放大電路的共模電壓放大倍數(shù)，用Auc表示，即共模電壓放大倍數(shù)Auc：衡量差分放大電路對稱程度，抑制零漂效果的技術(shù)指標。電路對稱程度越好，共模電壓放大倍數(shù)Auc越小，抑制零漂效果越好。理想情況下Auc=0。由以上分析可以看出只要差分放大電路完全對稱，對于共模信號，雙端輸出就為零，即差分放大電路對共模信號沒有放大能力。由于溫度變化或電源電壓波動引起兩管集電極電流的變化是相同的，因此可以把它們的影響等效地看作差分放大電路輸入端加入共模信號的結(jié)果，所以差分放大電路對溫度的影響具有很強的抑制作用。另外，伴隨輸入信號一起引入到兩管基極的相同的外界干擾信號也都可以看作共模輸入信號而被抑制。注意：差分放大器抑制共模信號能力的大小也反映出它對零點漂移的抑制水平，所以在高質(zhì)量的直流放大器中第一級總是采用差分放大器。（3）比較輸入若兩管基極輸入的信號既非差模，又非共模，即它們的大小和極性是任意的，差分放大器將對這樣的信號進行比較放大。（自行了解）（4）共模抑制比綜合表示差分放大電路放大差模信號能力和抑制共模信號能力的技術(shù)指標。所謂共模抑制比是指差模電壓放大倍數(shù)Aud與共模電壓放大倍數(shù)Auc的比值的絕對值，用KCMR來表示，其定義如下：共模抑制比越大越好，通常可達106—107。用分貝（db）表示如下：KCMR越大，說明差放分辨差模信號的能力越強，而抑制共模信號的能力越強。理想情況下：KCMR=∞。3.2.4具有恒流源的差分放大電路由前面分析可知，射極電阻RE越大共模抑制比就越高，但RE過大，為了保證三極管有合適的靜態(tài)工作點，必須加大負電源VEE的值，但這樣做是有一定限度的。在實際中為了能夠用較低的電源電壓來維持合適的管工作電流，又要有很強的共模抑制比，常用恒流源代替公共負反饋電阻RE。1.電流源電路電路如圖3.20（a）所示，該圖為三極管構(gòu)成的電流源基本電路，它實際上就是我們前面討論過的分壓式射極偏置電路。當選擇合適的RB1、RB2、RE，使三極管工作在放大區(qū)時，其集電極電流IC為一恒定值而與負載RL的大小無關(guān)。因此，常把該電路作為輸出恒定電流的電流源來使用，用圖3.20（b）符號表示。Io即為IC，其動態(tài)電阻很大，可視為開路。

（a）電流源電路

（b）電流源電路符號圖3.20電流源電路示意圖2.具有恒流源的差分放大電路

（a）電路原理圖

（b）簡化電路圖3.21具有恒流源的差分放大電路示意圖具有恒流源的差分放大電路如圖3.21所示。該電路用了三極管恒流源來代替公共射極電阻RE，因為三極管工作在放大區(qū)內(nèi)，集電極電流是由基極電流決定的，如果基極電流一定，集電極電流也一定，具有恒流特性。圖中用恒流管V3作為V1和V2管的公共射極電阻，V3管基極電位由電源經(jīng)R1、R2分壓固定。當溫度升高時，這個電路抑制零點漂移的作用可描述如下：只要適當選擇R1、R2和RE3的值，可以使溫度變化時，保持IC1和IC2幾乎不變，保持了V1和V2管工作點的穩(wěn)定，從而達到自動抑制零點漂移的目的，所以它在差分放大電路中應(yīng)用最多。3.2.5差分放大電路的四種接法差分放大電路的基本形式是用兩個晶體管組成的對稱電路，它們的基極形成兩個輸入端，集電極形成兩個輸出端。以上所討論的差分放大電路采用雙端輸入和雙端輸出方式。在實際應(yīng)用中，有時需要單端輸入或單端輸出方式。當信號從一只三極管的集電極輸出，負載電阻RL的一端接地時，稱為單端輸出方式；當兩個輸入端中有一個端子直接接地時，稱為單端輸入方式。因此，差分放大電路共有四種不同的輸入、輸出方式：雙入雙出、單入雙出、雙入單出、單入單出。而且，輸入、輸出方式不同，導(dǎo)致差分放大電路的特性也不相同。1.雙端輸入、雙端輸出電路如圖3.22所示，前面介紹的差分放大電路即為雙端輸入、雙端輸出方式。圖3.22雙端輸入、雙端輸出差分放大電路示意圖特點：（1）由于充分利用了兩個晶體管的放大作用，差模電壓放大倍數(shù)Aud較高，共模抑制比KCMR高，抑制零點漂移的效果好；（2）輸入信號源的兩個輸入端及負載的