电路的组成
如图(a)所示,当温度变化时,集电极电位变化,使输出电压变化,若采用直接耦合方式,这种变化会逐级放大,使电路无法正常工作.
采用(b)所示电路,采用电路参数完全相同,管子特性也完全相同的电路,那么两只管子的集电极静态电位在温度变化时也将时时相等,电路以两只管子集电极电位差作为输出,就克服了温度漂移.>
共模信号:对于图(b)所示电路,当uI1与uI2所加信号为大小相等极性相同的输入信号时,称为共模信号.
共模输入信号的分析:当电路输入共模信号时,由于电路参数对称,T1管和T2管所产生的电流
将发射极电阻Re1和Re2合二而一,成为一个电阻Re,如图(c)所示,则在差模信号作用下Re中的电流变化为零,即Re对差模信号无反馈作用(相当于短路),因此大大提高了对差模信号的放大能力.
为了简化电路,便于调节Q点,也为了使电源与信号源能够“共地”,就产生了如图(d)所示的典型差分放大电路电。
长尾式电路:如图所示为典型的差分放大电路,由于Re接负载电源-VEE,拖一个尾巴,故称为长尾式电路。
电路参数理想对称:Rb1=Rb2=Rb,Rc1=Rc2=Rc;T1管与T2管的特性相同,β1=β2=β,rbe1=rbe2=rbe;Re为公共的发射极电阻。
1.静态分析
当输入信号uI1=uI2=0时,电阻Re中的电流等于T1管和T2管的发射极电流之和,即
由于UCQ1=UCQ2,所以uO=UCQ1-UCQ2=0。
2.对共模信号的抑制作用
利用电路参数的对称性抑制温度漂移:当电路输入共模信号时,如下图所示,基极电流和集电
利用发射极电阻Re对共模信号的抑制:利用Re对共模信号的负反馈作用,Re阻值愈大,负反馈作用愈强,集电极电位的变化愈小,差分放大电路对共模信号的抑制能力愈强。但Re取值不能过大,它受电源电压VEE的限制。
共模放大倍数Ac:定义为
由于E点电位在差模信号作用下不变,相当于接“地”;又由于负载电阻的中点电位在差模信号作用下也不变,也相当于接“地”,因而RL被分成相等的两部分,等效电路如图(b)所示。
差模放大倍数Ad:定义为
由此可见,差分放大电路电压放大能力只相当于单管共射极放大电路。差分放大电路是以牺牲一只管子的放大倍数为代价,换取了低温漂的效果。
输入电阻
共模抑制比KCMR:考察差分放大电路对差模信号的放大能力和对共模信号的抑制能力。
其值愈大,电路性能愈好。在电路参数理想对称的情况下,KCMR=∞。
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