差分放大電路特點(diǎn)：抑制零漂，通常在多級(jí)放大電路的第一級(jí)。6.1差分放大電路中的電流源

電流源是提供恒定電流的電子線路，在模擬集成電路中，廣泛的使用電流源為放大器提供穩(wěn)定的偏置電路或作為放大電路的有源負(fù)載。

在集成電路中可以起到較大電阻的作用

電路如圖所示，設(shè)T1、T2的參數(shù)完全相同。即

UBE1=UBE2,E1=E2,CEO1=CEO2,C1=C2,1=2，

鏡像電流源電路適用于較大工作電流(毫安數(shù)量級(jí))的場(chǎng)合，若需減小C2的值，必要求R的值很大，而這在集成電路中難以實(shí)現(xiàn)。因此需要研究改進(jìn)型的電流源。1.鏡像電流源

當(dāng)較大時(shí)，B

可以忽略，所以C2

近似等于基準(zhǔn)電流REF,

2.微電流源在T2的射極電路接入電阻Re2,當(dāng)基準(zhǔn)電流REF一定時(shí),C2可確定如下：

利用兩管基-射極電壓差UBE可以控制輸出電流C2。由于UBE的數(shù)值小,故用阻值不大的Re2即可獲得微小的工作電流由于T1對(duì)T2有溫度補(bǔ)償作用，所以C2的溫度穩(wěn)定性較好。

由于電流源具有直流電阻小而交流電阻很大的特點(diǎn)，在模擬集成電路中，廣泛的把它作為負(fù)載使用，稱為有源負(fù)載。

如圖所示電流源作為集電極負(fù)載。電流C2=C1等于基準(zhǔn)電流C3(REF)。同時(shí)，電流源常用作射極負(fù)載。IC23.電流源用作有源負(fù)載6.2差分式放大電路直接耦合：將前級(jí)的輸出端直接接后級(jí)的輸入端。可用來(lái)放大緩慢變化的信號(hào)或直流量變化的信號(hào)。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2––++RE2零點(diǎn)漂移：指輸入信號(hào)電壓為零時(shí)，輸出電壓發(fā)生緩慢地、無(wú)規(guī)則地變化的現(xiàn)象。uotO產(chǎn)生的原因：晶體管參數(shù)隨溫度變化、電源電壓波動(dòng)、電路元件參數(shù)的變化。其中晶體管的特性對(duì)溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂。一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象即ΔuI＝0，ΔuO≠0的現(xiàn)象。克服溫漂的方法：引入直流負(fù)反饋，溫度補(bǔ)償。典型電路：差分放大電路零點(diǎn)漂移的危害：直接影響對(duì)輸入信號(hào)測(cè)量的準(zhǔn)確程度和分辨能力。嚴(yán)重時(shí)，可能淹沒(méi)有效信號(hào)電壓，無(wú)法分辨是有效信號(hào)電壓還是漂移電壓。差分放大電路的工作情況

電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱，在理想的情況下，兩管的特性及對(duì)應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。差分放大電路是抑制零點(diǎn)漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。差分放大原理電路

+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2兩個(gè)輸入、兩個(gè)輸出兩管靜態(tài)工作點(diǎn)相同二、差分放大電路uo=VC1－VC2

=0uo=(VC1+VC1

)－(VC2+

VC2)=0靜態(tài)時(shí)，ui1

=

ui2

=0當(dāng)溫度升高時(shí)ICVC（兩管變化量相等）

對(duì)稱差分放大電路對(duì)兩管所產(chǎn)生的同向漂移都有抑制作用。+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T2VC1VC21.零點(diǎn)漂移的抑制2.有信號(hào)輸入時(shí)的工作情況

兩管集電極電位呈等量同向變化，所以輸出電壓為零，即對(duì)共模信號(hào)沒(méi)有放大能力。(1)共模信號(hào)

ui1=ui2

大小相等、極性相同

差動(dòng)電路抑制共模信號(hào)能力的大小，反映了它對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制水平。+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+–ui1ui2++––T2共模信號(hào)需要抑制+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+++–––T22.有信號(hào)輸入時(shí)的工作情況兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化，(2)差模信號(hào)

ui1=–ui2

大小相等、極性相反uo=(VC)－(-VC)=2VC即對(duì)差模信號(hào)有放大能力。+–+–+–+–+–+–差模信號(hào)是有用信號(hào)(3)比較輸入

ui1、ui2大小和極性是任意的。例1:

ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV－2mV例2:

ui1=20mV,ui2=16mV可分解成:

ui1=18mV+2mVui2=18mV－2mV可分解成:

ui1=8mV+2mV共模信號(hào)差模信號(hào)

放大器只放大兩個(gè)輸入信號(hào)的差值信號(hào)。(3)比較輸入

ui1、ui2大小和極性是任意的。

這種輸入常作為比較放大來(lái)應(yīng)用，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中是常見(jiàn)的。

共模信號(hào)為：差模信號(hào)為：（4）差分放大電路的輸入輸出形式1.雙端輸入、雙端輸出（雙入雙出）

2.雙端輸入、單端輸出（雙入單出）

3.單端輸入、雙端輸出（單入雙出）

4.單端輸入、單端輸出（單入單出）

其中3.4的動(dòng)態(tài)計(jì)算與1.2相同差分放大器共有四種輸入輸出方式:

差模電壓增益共模電壓增益差模輸入電阻輸出電阻主要討論的問(wèn)題有：

如圖所示，它由兩個(gè)特性相同的晶體管，T1、T2組成對(duì)稱電路，電路參數(shù)也對(duì)稱，

即

RC1=RC2=RC三、基本差分式放大電路

1.工作原理

(1)靜態(tài)分析當(dāng)沒(méi)有輸入信號(hào)電壓時(shí)，輸出信號(hào)電壓Uo也為0。

(2)動(dòng)態(tài)分析當(dāng)在電路兩個(gè)輸入端各加一個(gè)大小相等、極性相反的信號(hào)電壓時(shí)，一管電流將增加，另一管電流則減小，所以輸出信號(hào)電壓不為0，輸出端間有信號(hào)電壓輸出。這種輸入方式稱為差模輸入。2.主要技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算

(1)差模電壓增益

a.雙端輸入雙端輸出

當(dāng)集電極c1、c2兩點(diǎn)間接入負(fù)載電阻RL時(shí),

綜上分析可知，在電路完全對(duì)稱、雙端輸入、雙端輸出的情況下，基本差分式電路與單邊電路的電壓增益相等。可見(jiàn)，該電路是用成倍的元器件以換取抑制零點(diǎn)漂移的能力。

b.雙端輸入單端輸出如輸出電壓取自其中一管的集電極(uo1或uo2)，則稱為單端輸出，其電壓增益只有雙端輸出時(shí)的一半，即

(2)共模電壓增益

a.雙端輸出如圖所示，當(dāng)從兩管集電極輸出時(shí)，由于電路的對(duì)稱性，其輸出電壓uOC約為0，而

要達(dá)到電路完全對(duì)稱是不易的，即使這樣這種電路抑制共模信號(hào)的能力也是很強(qiáng)的。

b.單端輸出

由上式可知，ro越大，AuC1越小，它抑制共模信號(hào)能力越的強(qiáng)。（CommonModeRejectionRatio)

全面衡量差動(dòng)放