ID2?W2/L2IREFW1/L1
ID3?W3/L3IREFW1/L1
ID4?
W4/L4IREFW1/L1
3. JFET电流源
5.2 差分式放大电路
一. 直接耦合放大电路的零点漂移现象 1. 零点漂移现象:
在直接耦合放大电路中,输入电压vI=0,输出电压vO≠0的现象。
2. 零点漂移产生的原因: ① 温度变化, ② 直流电源波动, ③ 器件老化等。
其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因,故也称零漂为温漂。 3. 抑制零点漂移的方法: ① 引入直流负反馈, ② 温度补偿, ③ 典型电路:差分放大电路
二. 差分放大电路
差分放大电路是由对称的两个基本放大电路构成的,两个基本电路参数完全相同,管子的特性也完全相同,电路有两个输入端和两个输出端。电路中两只管子的集电极静态电位在温度变化时将时时相等,因此以两集电极电压差作为输出,可以克服温度的漂移。
共模输入和差模输入工作情况: (1)共模输入
两输入端所加信号vI1和vI2大小相同极性(相位)也相同。 由于电路参数对称,T1管和T2管所产生的电流变化相等,即
?iB1??iB2?iC1??iC2
T1管和T2管集电极电位变化也相等: 从而输出电压
?vC1??vC2vO?vC1?vC2?(VCQ1??vC1)?(VCQ2??vC2)?0结论:差分式放大电路对共模信号有很强的抑制作用,在电路参数完全相同的情况下,共模输出为零。 (2)差模输入
两输入端所加信号vI1和vI2大小相同极性(相位)相反。
结论:差分式放大电路对差模信号有放大作用。但由于有射极电阻Re,其放大能力较差。
差分式放大电路的改进电路:
在差模输入情况下,两管发射极电流与其它电流一样,变化量的大小相等,方向相反。 将两个基本放大电路的发射极电阻合并为一个射极电阻Re,则在差模信号的作用下,Re中的电流变化量为零,即Re对差模信号无反馈作用。即Re对差模信号相当于短路,从而提高了对差模信号的放大能力。
一般情况下,差分式放大电路采用双电源供电,右图为典型的差分式放大电路
5.2.1 差分式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. 有关概念
vid=vi1?vi2差模信号
vic=1(vi1?vi2)2共模信号 v?ovid差模电压增益 ?v?ovic共模电压增益
Avd=Avc=?——差模信号产生的输出 其中vo??——共模信号产生的输出 vo总输出电压
??vo=v?o?vo?Avdvid?Avcvic
KCMR=AvdAvc 共模抑制比 反映抑制零漂能力的指标
根据 vid=vi1?vi2
有
vi1=vic?vid2
vi2=vic?vid2
共模信号相当于两个输入端信号中相同的部分 差模信号相当于两个输入端信号中不同的部分
两输入端中的共模信号大小相等,相位相同;差模信号大小相等,相位相反。 5.2.2 射极耦合差分式放大电路 1. 电路组成及工作原理
静态
IC1=IC2?IC?1IO2
VCE1=VCE2?VCC??VCC?ICRc2?VE?VCC?ICRc2?(?0.7V)
IB1?IB2?动态 差模信号:
ICβ
大小相等,极性相反的输入信号。 vI1= -vI2= vId/2。
△iE1=-△ iE2, 所以e点的电位不变 2. 抑制零点漂移原理
温度变化和电源电压波动,都将使集电极电流产生变化。且变化趋势是相同的,其效果相当于在两个输入端加入了共模信号。