第六节差分放大电路

第六节差分放大电路 前面提到了在多级放大电路中采用直接耦合存在着两个特殊问题，一是静态工作点的相互影响；解决静态工作点的相互影响，可采用计算机精确计算根据结果进行调节。为了保证既能有效地传递信号，又能使每一级有合适的静态工作点。常用的办法之一是提高后级的发射极电位，如下图所示。

二是零点漂移: 为了解决这个问题，可采用差分式放大电路。 T2

如上图所示为差动式放大电路，它由两个完全相同的单管共射极电路组成。差动式放大电路有两个输入端，两个输出端，要求电路对称，即T1、T2的特性相同，外接电阻对称相等，各元件的温度特性相同。如上图所示为差动式放大电路，它由两个完全相同的单管共射极电路组成。差动式放大电路有两个输入端，两个输出端，要求电路对称，即T1、T2的特性相同，外接电阻对称相等，各元件的温度特性相同。 1.工作原理 静态时Ui1=Ui2=0。由于电路左右对称，输入信号为零时，IC1=IC2，UC1=UC2，则输出电压 Uo=ΔUO1-ΔUO2=0 当电源电压波动或温度变化时，两管集电极电流和集电极电位同时发生变化。输出电压仍然为零。可见，尽管各管的零漂存在，但输出电压为零，从而使得零漂得到抑制。

2. 信号输入 （1）差模输入。放大器的两个输入端分别输入大小相等极性相反的信号(即Ui1=-Ui2)，这种输入方式称为差模输入。如下所示 　　　差模输入信号 差模输出电压

差模电压放大倍数 即差动式放大电路的差模电压放大倍数等于单管共射极电路的电压放大倍数。 RE是一个共模负反馈,也就是说,当差模输入信号时,两个放大管的发射极电流将一个增加,另一个减小,二者之和总是保持不变,因此RE可看成短路。在输入端加上差模输入信号时，一个三极管的集电极电位降低，另一个管子的集电极电位升高，故认为RL的中点电位保持不变。即在处相当交流接地点。

其单边的微变等效电路为： RB βi b 差模电压放大倍数为：

差模电压放大倍数 差模输入电阻为：差模输出电阻为：

（1）共模输入。若两个输入信号电压和 的大小相等、极性相同，即，这样的输入称为共模输入。如下图所示。在共模输入信号作用下，对于完全对称的差分放大电路来说，显然两管的集电极电位变化相同，即，因而输出电压为：可见，差分放大电路对共模信号没有放大能力，共模电压放大倍数为：

（3）比较输入 两个输入信号电压的大小和相对极性是任意的。是比较常见。可认为是某个差模输入信号与某共模输入电压的组合，其中差模输入电压uid和共模输入电压uic的值分别为:

例如：比较输入信号为ui1=10mV,u12=-4mV,则 差模信号为：uid=ui1-ui2=10-(-4)=14mV 共模信号为：对于差分放大电路来说，差模信号是有用信号，要求对差模信号有较大的放大倍数；而共模信号是干扰信号，因此对共模信号的放大倍数越小越好。对共模信号的放大倍数越小，就意味着零点漂移越小，抗共模干扰的能力越强。

4、共模抑制比 上面讨论的是理想情况，在一般情况下，电路不可能绝对对称，。为了全面衡量差分放大电路放大差模信号和抑制共摸信号的能力，引入共模抑制比，以表示。共模抑制比定义为与之比的绝对值，即：或用对数形式表示：用对数形式表示的共模抑制比的单位为分贝(dB)。显然，共模抑制比越大，表示电路放大差模信号和抑制共模信号的能力越强。

5.差分放大电路的连接方式有： 由于差动式放大电路有两个输入端、两个输出端,所以信号的输入和输出有四种方式，这四种方式分别是双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。根据不同需要可选择不同的输入、输出方式。分别如图下所示：

图2-16为差动放大电路的四种接法

（1）双端输入双端输出与单端输入双端输出

（2）双端输入单端输出 从T1集电极输出时，Ad的表达式中才有负号；如果改为从T2的集电极单端输出，Ad为正值。

（3）单端输入单端输出 从T1集电极输出时，Ad的表达式中才有负号；如果改为从T2的集电极单端输出，Ad为正值。 R0＝RC

第六节 差分放大电路