1、模塊5.1差動放大電路,教學(xué)重點(diǎn):理解抑制零漂的工作原理 教學(xué)難點(diǎn):差分放大電路的輸入輸出形式下主要技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算 教學(xué)目標(biāo):了解差分式放大電路的組成，理解抑制零漂的工作原理，掌握差分放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算方法 課時安排:4學(xué)時,(1)電路組成,特點(diǎn)： a.兩只完全相同的管子； b.兩個輸入端， 兩個輸出端； c.元件參數(shù)對稱；,1 電路組成及抑制零漂的工作原理,靜態(tài)時，uil=ui20 ，此時由負(fù)電源UEE通過電阻RE和兩管發(fā)射極提供兩管的基極電流。由于電路的對稱性，兩管的集電極電流相等，集電極電位也相等，即： IC1= IC2 UC1= UC2 輸出電壓： uo UC1 UC2=0

2、溫度變化時，兩管的集電極電流都會增大，集電極電位都會下降。由于電路是對稱的，所以兩管的變化量相等。即： IC1= IC2 UC1= UC2 輸出電壓： uo (UC1 + UC1)( UC2 +UC2 )=0 即消除了零點(diǎn)漂移。,(2)抑制零點(diǎn)漂移的原理,零點(diǎn)漂移：簡稱零漂，就是當(dāng)放大電路的輸入端短路時，輸出端還有緩慢變化的電壓產(chǎn)生，即輸出電壓偏離原來的起始點(diǎn)而上下漂動。,例如,若第一級漂了100 uV，,則輸出漂移 1 V。,若第二級也漂了100 uV，,則輸出漂移 10 mV。,假設(shè),第一級是關(guān)鍵,減小零漂的措施:,用非線性元件進(jìn)行溫度補(bǔ)償,調(diào)制解調(diào)方式。如“斬波穩(wěn)零放大器”,采用差分式放

3、大電路,漂了 100 uV,漂移 10 mV+100 uV,漂移 1 V+ 10 mV,漂移 1 V+ 10 mV,2 輸入信號分析,共模信號：兩輸入端加的信號大小相等、極性相同。,共模電壓放大倍數(shù)：,說明電路對共模信號無放大作用，即完全抑制了共模信號。實(shí)際上，差動放大電路對零點(diǎn)漂移的抑制就是該電路抑制共模信號的一個特例。所以差動放大電路對共模信號抑制能力的大小，也就是反映了它對零點(diǎn)漂移的抑制能力。,（1）共模輸入,因兩側(cè)電路對稱，放大倍數(shù)相等，電壓放大倍數(shù)用Ad表示，則：,差模信號：兩輸入端加的信號大小相等、極性相反。,差模電壓放大倍數(shù)：,可見差模電壓放大倍數(shù)等于單管放大電路的電壓放大倍數(shù)。

4、差動放大電路用多一倍的元件為代價，換來了對零漂的抑制能力。,（2）差模輸入,（3）比較輸入,比較輸入：兩個輸入信號電壓的大小和相對極性是任意的，既非共模，又非差模。 比較輸入可以分解為一對共模信號和一對差模信號的組合，即：,式中uic為共模信號，uid為差模信號。由以上兩式可解得：,對于線性差動放大電路，可用疊加定理求得輸出電壓：,上式表明，輸出電壓的大小僅與輸入電壓的差值有關(guān)，而與信號本身的大小無關(guān)，這就是差動放大電路的差值特性。 對于差動放大電路來說，差模信號是有用信號，要求對差模信號有較大的放大倍數(shù)；而共模信號是干擾信號，因此對共模信號的放大倍數(shù)越小越好。對共模信號的放大倍數(shù)越小，就意味

5、著零點(diǎn)漂移越小，抗共模干擾的能力越強(qiáng)，當(dāng)用作差動放大時，就越能準(zhǔn)確、靈敏地反映出信號的偏差值。,共模抑制比越大，表示電路放大差模信號和抑制共模信號的能力越強(qiáng)。,在一般情況下，電路不可能絕對對稱，Ac0。為了全面衡量差動放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力，引入共模抑制比，以KCMR表示。 共模抑制比定義為Ad與Ac之比的絕對值，即：,或用對數(shù)形式表示：,差動放大器共有四種輸入輸出方式: 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） 主要討論的問題有： 差模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)

6、 差模輸入電阻 輸出電阻,3 差分放大電路的輸入輸出形式,1.雙端輸入雙端輸出,(1)差模電壓放大倍數(shù),（2）共模電壓放大倍數(shù),（3）差模輸入電阻,（4）輸出電阻,2. 雙端輸入單端輸出,這種方式適用于將 差分信號轉(zhuǎn)換為單端輸出 的信號。,(1)差模電壓放大倍數(shù),（2）差模輸入電阻,（3）輸出電阻,（4）共模電壓放大倍數(shù),共模等效電路：,3. 單端輸入雙端輸出,單端輸入等效雙端輸入: 因?yàn)橛覀?cè)的Rb+rbe歸算到發(fā)射極回路的值(Rs+rbe) /(1+) Re，故 Re 對 Ie 分流sss極小，可忽略，于是有,計(jì)算同雙端輸入雙端輸出：,vi1 = vi2 = vi /2,4. 單端輸入單端輸出,注意放大倍數(shù)的正負(fù)號： 設(shè)從T1的基極輸入信號， 如果從C1 輸出，為負(fù)號； 從C2 輸出為正號。,四種接法性能比較：,較高,