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1、一、差动放大电路的工作原理一、差动放大电路的工作原理一、差动放大电路的工作原理一、差动放大电路的工作原理 电路结构对称，在理想情况下，两管的特性及对应电阻元电路结构对称，在理想情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。件的参数值都相等。差动放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差动放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差差差差动动放大原理放大原理放大原理放大原理电电路路路路+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2双端输入、双端输入、双端输出双端输出两管静态工作两管静态工作点相同点相同零点漂移的抑制零点漂移的抑制uo=VC1 VC2 =0uo=(VC1+VC1
2、 )(VC2+VC2)=0静态时静态时：ui1=ui2 =0当温度升高时当温度升高时I IC CV VC C （两管变化量相等）（两管变化量相等）对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移有抑制作用。对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移有抑制作用。对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移有抑制作用。对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移有抑制作用。+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2共模信号共模信号 需要抑制需要抑制2.1.2 2.1.2 有信号输入时的有信号输入时的工作情况工作情况 两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，两管集电极电位呈等量同向变化，所以输
3、出电压为零，两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，即电路即电路即电路即电路对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力。(1)(1)(1)(1)共模信号共模信号共模信号共模信号 u ui1 i1=u ui2i2 (大小相等、极性相同大小相等、极性相同大小相等、极性相同大小相等、极性相同 )差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。移
4、的抑制水平。移的抑制水平。移的抑制水平。+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+ui1ui2+T2+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，(2)(2)(2)(2)差模信号差模信号差模信号差模信号 u ui1 i1=u ui2i2(大小相等、极性相反大小相等、极性相反大小相等、极性相反大小相等、极性相反 )u uo o=(=(V VC1C1 V VC1 C1 )(V VC2 C2+V VC C )=)=
5、2 2 V VC1 C1 即电路即电路即电路即电路对差模信号有放大能力。对差模信号有放大能力。对差模信号有放大能力。对差模信号有放大能力。+差模信号差模信号 是有用信号是有用信号(3)(3)比较输入比较输入 u u u ui1 i1 i1 i1、u u u ui2 i2 i2 i2 大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。例例1 ui1=10 mV，ui2=6 mV ui2=8 mV 2 mV 例例2 ui1=20 mV,ui2=16 mV 可分解成可分解成:ui1=18 mV +2 mV ui2=18 mV 2 mV 可分解成可分解成:ui1=8 mV
6、 +2 mV共模信号共模信号共模信号共模信号差模信号差模信号差模信号差模信号 放大器只放大器只放大器只放大器只 放大两个放大两个放大两个放大两个 输入信号输入信号输入信号输入信号 的差值信的差值信的差值信的差值信 号号号号差动差动差动差动 放大电路放大电路放大电路放大电路 这种输入常作为这种输入常作为比较放大比较放大来应用，在自动控制系统中是来应用，在自动控制系统中是常见的。常见的。（Common Mode Rejection Ratio)全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的全面衡量差动
7、放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。能力。能力。能力。差模放大倍数差模放大倍数差模放大倍数差模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数 K K K KCMR CMR CMR CMR 越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨差模信号、抑制共模信号的能差模信号、抑制共模信号的能差模信号、抑制共模信号的能差模信号、抑制共模信号的能力越强。力越强。力越强。力越强。2.1.3 2.1.3 2.1.3 2.1.3 共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比Rc UCCc1c2uoui1T2T1RLRs2 UEERE
8、ui2RcRs1RE:射极公共电阻，射极公共电阻，可以稳定可以稳定Q Q点及抑点及抑 制零漂制零漂 辅助电源辅助电源:与与RE配合，配合，解决解决RE大阻值与提供大阻值与提供 合适的合适的Q点的矛盾点的矛盾两个完全相同的两个完全相同的单管共射放大器单管共射放大器组成组成ui1=ui2=0静态时静态时电路左右对称电路左右对称Ic1=Ic2，Ic1Rc=Ic2RcUc1=Uc2输出电压为输出电压为Uo=Uc1-Uc2=0二、典型差动二、典型差动二、典型差动二、典型差动放大电路放大电路放大电路放大电路RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCCIC3R2T3R1R3-UEE恒流源的作用恒流源的作用恒流源相当于阻值很大恒流源相当于阻值很大的电阻。恒流源不影响的电阻。恒流源不影响差模放大倍数。恒流源差模放大倍数。恒流源影响共模放大倍数，使影响共模放大倍数，使共模放大倍数减小，从共模放大倍数减小，从而增加共模抑制比。而增加共模抑制比。三、三、恒流源式差放电路恒流源式差放电路