【正文】 R? ? ? ?? ? ? ?? ? ?RCRCUi 1Ui 2V1V2Uo+UO 1UO 2Ui d 1Ui d 2++RL2UC CRCRLRCUi 1Ui 2REV1V2Uo UE E+UO 1UO 2Ui d 1Ui d 2++△ IE1① 對(duì)差 模信號(hào)，電阻 RE相當(dāng)對(duì)地短路（即射極為虛地）。 一 、 差模放大特性 輸入差模信號(hào) :一對(duì)大小相等 、 相位相反的信號(hào) ， 稱為差模信號(hào) 。 即 Ui1=Uid1， Ui2=Uid2， 而 Uid1= Uid2。 差模地電位 差模等 效通路 ?IE1=?IE2 ② 負(fù)載電阻 RL的中點(diǎn)相當(dāng)差模地電位。 △ IE2RCRCV1V2Uo+UO 1UO 2Ui d 1Ui d 2++RL2Ui 2Ui 1差模輸入電壓 Uid=Ui1－ Ui2 =Uid1－ Uid2 當(dāng)輸入為差模正弦信號(hào)時(shí) ， 輸入與輸出端波形的相位關(guān)系 ， 如圖所示 。 ＋ U id － 下面利用等效通路計(jì)算差動(dòng)放大器的各項(xiàng)差模指標(biāo) 。 RLUo+UC CRCRCUi 1Ui 2REV1V2 UE EUO 1UO 2RCRCUi 1Ui 2V1V2Uo+UO 1UO 2Ui d 1Ui d 2++RL2 差動(dòng)放大器的工作原理及及性能分析 一 、 差模放大特性 差模等效通路 輸入差模信號(hào) : Ui1=Uid1， Ui2=Uid2， 而 Uid1= Uid2。 ＋ U id － RCRCV1V2+UO d 1UO d 2Ui d 1Ui d 2++RL2UO d 1. 差模電壓放大倍數(shù) 差模電壓放大倍數(shù)定義為輸出電壓與輸入差模電壓之比。 2 1 2 1 2 2 od od od od od U U U U U ? ? ? ? ? 輸入差模電壓為 2 1 2 1 2 2 id id id id id U U U U U ? ? ? ? ? beLidodidodidodud rRUUUUUUA ?????? ?2211 可見 ， 雙端輸出時(shí)的差模電壓放大倍數(shù)等于單邊共射放大器的電壓放大倍數(shù) 。 1||2L C LR R R? ?在雙端輸出時(shí)，輸出電壓為 Uid1= Uid2。 可見 ， 這時(shí)的差模電壓放大倍數(shù)為雙端輸出時(shí)的一半 ，且兩輸出端信號(hào)的相位相反 。 單端輸出時(shí)，則 udidodidodududidodidodudAUUUUAAUUUUA212212112(111(????????單）單）或 需要指出 ， 若單端輸出時(shí)的負(fù)載 RL接在一個(gè)輸出端到地之間 ， 則計(jì)算 Aud時(shí) ， 總負(fù)載應(yīng)改為 RL′=RC‖RL。 RCRCV1V2+UO d 1UO d 2Ui d 1Ui d 2++RL2+＋ U id － RCRCV1V2+UO d 1UO d 2RLUO d+Ii d 2. 差模輸入電阻 差模輸入電阻定義為差模輸入電壓與差模輸入電流之比 。 由圖可得 beididididid rIUIUR 22 1 ??? 3. 差模輸出電阻 雙端輸出時(shí)為 2o d CRR?單端輸出時(shí)為 Rod(單 ) = RC U id RidRodUC CRCRLRCUi 1Ui 2V1V2Uo UE E+UO 1UO 2Ui CUi C++2 RE2 RE△ IE 1△ IE 2I=0 二 、 共模抑制特性 共模信號(hào) ： 一對(duì)大小相等 、 相位相同的輸入信號(hào) ， 稱為共模信號(hào) ， 即 Ui1=Ui2=Uic。 RCUo c 2RCUo c 1Ui cV1V2Uo c2 RE2 RE++可見 :對(duì)共模輸入信號(hào) ， 相當(dāng)每管射極各接有 2RE的電阻 。 △△共模等 效通路 ?IE1=?IE2 RCUo c 2RCUo c 1Ui cV1V2Uo c2 RE2 RE++ 雙端輸出時(shí)的 共模電壓放大倍數(shù) 定義為 icicocicocuc UUUUUA 21 ???當(dāng)電路完全對(duì)稱時(shí) ， Uoc1=Uoc2 Auc=0 單端輸出時(shí)共模電壓放大倍數(shù) 12( 1 ) 2 2o c o c C Cic ic b e E EU U R RU U r R R??? ? ? ? ? ???Auc(單 ) 可見 ， 由于射極電阻 2RE的負(fù)反饋?zhàn)饔?， 差放對(duì)共模信號(hào)不是放大而是抑制 。 共模負(fù)反饋電阻 RE越大 ， 則抑制作用越強(qiáng) 。 在差動(dòng)電路中 ， 因溫度變化 、 電源波動(dòng)等引起的兩差放管等效輸入漂移電壓 ， 相當(dāng)一對(duì)共模電壓 ， 由于 RE的負(fù)反饋?zhàn)饔?， 使得每管的輸出漂移大為減小 。如果雙端輸出 ， 則被完全抵消 。 這正是差動(dòng)電路能有效克服零點(diǎn)漂移的根本原因 。 R CUo c 2RCUo c 1Ui cV1V2Uo c2 RE2 RE++△Uip△Ui pRCUo c 2RCUo c 1Ui cV1V2Uo c2 RE2 RE++Ri cRi c 1Ii cIi c 1 2. 共模輸入電阻 由圖不難看出 ， 共模輸入電阻為 111 [ ( 1 ) 2 ]22ic icic be Eic icUUR r RII ?? ? ? ? ? ? Coc RR ?單）(單端輸出時(shí)為 三 、 共模抑制比 KCMR 為了衡量差動(dòng)放大電路對(duì)差模信號(hào)的放大和對(duì)共模信號(hào)的抑制能力 ， 我們引入?yún)?shù) 共模抑制比 KCMR。 它定義為 差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)之比的絕對(duì)值 ， 即 ucudC M R AAK ?)(lg20 dBAAKucudC M R ?KCMR也常用 dB數(shù)表示，并定義為 KCMR實(shí)質(zhì)上是反映實(shí)際差動(dòng)電路的對(duì)稱性 。 在雙端輸出理想對(duì)稱的情況下 ， 因 Auc=0， 所以 KCMR趨于無窮大 。 但實(shí)際的差動(dòng)電路不可能完全對(duì)稱 ， 因此 KCMR 為一有限值 。 122LLEbeC be CERRRrR rRR???? ???KC M R ( 單 )=Au d ( 單 )Au c ( 單 ) 在單端輸出時(shí)的不對(duì)稱情況下 ， KCMR 必然減小 。 由其增益式可求得 UC CRCRLRCUi 1Ui 2REV1V2Uo UE E+UO 1UO 1++ 四 、 對(duì)任意輸入信號(hào)的放大特性 如果在差動(dòng)放大器的兩個(gè)輸入端分別加上任意信號(hào)Ui1和 Ui2， 它們可以分別表示為 1 2 1 211 2 1 222222i i i iii i i iiU U U UUU U U UU??????? ? ?12121222iiiciii d i dUUUUUUU???? ? ?相當(dāng)輸入了一對(duì)共模信號(hào) 和一對(duì)差模信號(hào) 差模輸入電壓為 1 2 1 2i d i d i d i iU U U U U? ? ? ?雙端輸出時(shí) ， 因?yàn)?Auc=0， 所以 單端輸出時(shí)，只要共模抑制比足夠高， 則 1 1 22 1 211()2211()22u d u do id i iu d u do id i iU A U A U UU A U A U U? ? ?? ? ? ? ?12()ud i d udo i iU A U A U U? ? ? 由此可見，在任意輸入信號(hào)下，差動(dòng)放大器 將和信號(hào)的一半作為共模分量加以抑制 ，而將 差信號(hào)作為差模分量加以放大 。當(dāng) KCMR足夠高時(shí)，無論雙端還是單端輸出，差動(dòng)放大器只放大兩輸入端的差信號(hào)。 UC CRCRLRCUi 1Ui 2REV1V2Uo UE E+UO 1UO 1++Ui 1Ui 2REV1V2Uo UE E+++122iiUU?電路意義 1 2 1 211 22i i i ii E iU U U UU U U ??? ? ? ?1 2 1 222 22i i i ii E iU U U UU U U ??? ? ? ? ?E即為 一對(duì)差模信號(hào) +UiUSRSREV2Uo UE E+Ui2Ui 1V1122iiUU?122iiiCUUU ??差動(dòng)放大器的輸入方式 2iiCUU ?REV1V2Uo UE E+Ui 1Ui 22iU 入方式 入方式 無論哪種輸入方式， 差動(dòng)放大器只放大兩輸入端的差信號(hào)。 +UiUSRSRLUo+RLUo+Uo+11( || )2LCodudi i b eRRUAU U r?? ? ??1(12212( || )12odudiiod C Li i beUAUUU R RU U r???? ? ? ??單 ）2id b eRr?2o d CRR?Coc RR ?單）( 差動(dòng)放大器放大性能小結(jié) ＋I(xiàn)Ui 1Ui 2Uo 1Uo 2RCRCUC C UE EUoV2V1UC CRCRCUi 1Ui 2REV1V2 UE EUO 1UO 2||udCM RucAKA? 20 l g | | ( )udCM RucAK dBA? 耦合元件采用電流源的差動(dòng)放大電路 UC CRCRCUi