[理學(xué)]第04章多級(jí)放大電路及模擬集成電路基礎(chǔ)-閱讀頁
2025-02-03 14:54本頁面
【正文】 例 2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成 : ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV － 2 mV 可分解成 : ui1 = 8 mV + 2 mV 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) —差動(dòng) 放大電路。 典型差動(dòng)放大電路 +UCC uo ui1 RC RP T1 RB RC ui2 RE RB + + + – – – T2 EE + – RE的作用： 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，限制每個(gè)管子的漂移。 38 圖 長尾式差分放大電路 長尾式差分放大電路 模擬集成電路基礎(chǔ) 典型差分放大電路，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為 : ? 由于 Re接負(fù)電源 ?VEE，拖一個(gè)尾巴，常稱為長尾式電路。 ? 雙端輸入：輸入信號(hào)從差分對(duì)管的兩個(gè)基極加入； ? 單端輸入：輸入信號(hào)從其中任一個(gè)基極輸入，另一個(gè)基極接地。 39 圖 長尾式差分放大電路 長尾式差分放大電路 1. 靜態(tài)特性 ? 靜態(tài)時(shí)， 0i2i1 ?? vvBEB E 2B E 1 VVV ??? 電路參數(shù)完全對(duì)稱 考慮到 IB IE ，且 Rb通常很小，所以 EEeBE VIRV ??eBEEERVVI ??此時(shí)有： III 21C2C1 ??cC1CCC2C1 RIVVV ???故： 0C2C1O2O1O ????? VVvvv 當(dāng)溫度變化引起兩管集電極電流變化時(shí)，由于 Re具有穩(wěn)定工作點(diǎn)電流的作用，使集電極電流變化減小，又由于電路的對(duì)稱性，使兩管集電極電流變化量相等。 靜態(tài)分析方法同第 3章，但應(yīng)注意： 40 長尾式差分放大電路 2. 差模特性 圖 長尾式差分放大電路 當(dāng)差分放大電路的兩輸入端加上 大小相等、極性相反 的信號(hào)時(shí)，稱為差模輸入方式。 ici2i2 vvv ??共模輸入信號(hào) (1) 共模電壓增益 icocc / vvv ?A(2) 共模輸入電阻 Ric 共模特性分析任務(wù)： o2o1oc vvv ??共模輸入電壓 共模輸出電壓 ici2i2 vvv ??折合到輸入端的漂移電壓，或者伴隨輸入信號(hào)一起引入到兩管基極相同的干擾信號(hào)都是共模信號(hào) 44 ? 交流分析等效電路的變換 圖 長尾式差分放大電路 長尾式差分放大電路 3. 共模特性 ici2i2 vvv ??共模輸入信號(hào) (b) 半邊共模微變等效電路 圖 共模特性分析 (a) 共模等效電路 45 0icoc 2oc 1icoc ????vvvvvvcAebebLicoc 2icoc 11 2R)1( ???????????rRRAc vvvvveL12RRAc???v(2) 共模輸入電阻 ]2)1([21 ebebic RrRR ?????(1) 共模電壓增益 cAv? 雙端輸入雙端輸出 : ? 雙端輸入單端輸出 : 長尾式差分放大電路 3. 共模特性 (b) 半邊共模微變等效電路 圖 共模特性分析 (a) 共模等效電路 46 長尾式差分放大電路 4. 共模抑制比 共模抑制比 KCMR是用來衡量差分放大電路對(duì)差模信號(hào)的放大能力和對(duì)共模信號(hào)的抑制能力的指標(biāo)，它定義為： 在電路完全對(duì)稱（理想）時(shí)： 0c ?vA KCMR趨于無限大 若采用雙端輸出 若采用單端輸出 bebec1d1C M R 1 rRRAAK????vvebebLicoc 11 2R)1( ??????????rRRAc vvv)(2)//(2 bebLci d 1od 1i d 2i d 1od 1d1 rRRRA???????vvvvvv 為了提高電路對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，必須選用大的 Re，因此，常采用直流電阻小、交流電阻大的電流源代替 Re cdC M RvvAAK ?cdC M R lg20)dB(vvAAK ?47 長尾式差分放大電路 5．單端輸入的差模特性 在實(shí)際系統(tǒng)中，有時(shí)要求放大電路的輸入電路有一端接地。 idi1 vv ? 0i2 ?v圖 單端輸入差分放大電路的交流通路 圖 長尾式差分放大電路 48 長尾式差分放大電路 6. 傳輸特性 圖 圖 傳輸特性是描述差分放大電路輸出信號(hào)電壓 (或電流 )隨差模輸入電壓變化的規(guī)律。輸入信號(hào) vi1=50?V， vi2=0，單端輸出時(shí)的差模電壓增益 Avd2=15，共模電壓增益 Avc=－ 。其共模抑制比可提高 1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。 同管型復(fù)合管 異型復(fù)合管 56 圖 例 例 電路如圖 ，試計(jì)算復(fù)合管共射接法的電流放大系數(shù) β和輸入電阻 rbe，共基接法輸入電阻 reb ，說明復(fù)合管的組成原則及其等效管型。 解 : b1e12c1b1b22c1b1c2c1bc i iii iii iiii ??? ???????? ? 21211 1 ????? ????b1b e 2e1b e 1b1b1b e 2b2b e 1b1bbebe i ririi ririir ????? v? ? b e 21b e 1 1 rr ????b e 21b e 21b e 2b e 1 rrrr ?? ????e2b2e b 1e2e b 2e1ee b 12ee b 2eebeb i iriri iririr ????? ve b 22e b 1e b 2 1 rrr ???? ?57 (2) 異型復(fù)合管 如圖 (c)、 (d)所示。 解 : ? ? ? ?b1c12b1b22b1e2bc 11 i ii iiiii ??? ??????? ? ? ?21b1b112 11 ???? ???? i ib e 1b1b e 1bbebe riir ???vv? ? ? ?? ? b1 e b 1b11be1e b 1eebeb 111 i riiirir ??? ?????? v? ?? ?2e b 121e b 11111???? rr ?????21211 ????? ???58 改進(jìn)型差分放大電路 模擬集成電路基礎(chǔ) 3. 場效應(yīng)管差分放大電路 場效應(yīng)管差分放大電路的特點(diǎn)是輸入電阻高，可達(dá)數(shù)十兆歐；輸入偏置電流小，僅為幾個(gè)納安，甚至更小，但由于工藝上難以做到良好的配對(duì)，導(dǎo)致輸入失調(diào)電壓較大。
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