XR4558MD差模信號半邊小信號等效電路

發(fā)布時間:2019/11/9 17:49:00 訪問次數(shù):3567

XR4558MD主要技術(shù)指標(biāo)的計算,差模電壓增益,雙端輸入、雙端輸出的差模電壓增益,在圖6.2.2所示的電路中,若輸人為差模方式,即i1=-ui2=uid/2,則因一管的電流增加,另一管的電流減小,在電路完全對稱的條件下,fc1的增加量等于iG2的減少量,所以流過電流源的電流r0不變,t>e=0,故交流通路如圖6.2.3a所示。由圖可知Tl、T2構(gòu)成對稱的共射電路,為便于分析可畫出對差模信號的半邊小信號等效電路,如圖6.2.3b所示。當(dāng)從兩管集電極作雙端輸出,未接RL時其差模電壓增益與單管共射放大電路的電壓增益相同,即

aud=uo/uid=uo1-uo2/uid-ui2=2uo1/2ui1

=-brc/rbe

(a)射極耦合差分式放大電路的交流通路 (b)差模信號半邊小信號等效電路.

當(dāng)集電極cl、c2兩點間接人負(fù)載電阻RI~時其中R′L=Rc‖寸。這是因為輸人差模信號時,ct和c2點的電位向相反的方向變化,一邊增量為正,另一邊增量為負(fù),并且大小相等,可見負(fù)載電阻RL的中點是交流地電位,所以在差分輸人的半邊等效電路中,負(fù)載電阻是rl/2。

綜上分析可知,在電路完全對稱、雙端輸人、雙端輸出的情況下,圖6.2,2的電路與單邊電路的電壓增益相等。可見該電路是用成倍的元器件以換取抑制共模信號的能力。

雙端輸入、單端輸出的差模電壓增益,如輸出電壓取自其中一管的集電極(uo1或uo2),則稱為單端輸出,此時由于只取出一管的集電極電壓變化量,當(dāng)R1=∞時,電壓增益只有雙端輸出時的一半,因此,當(dāng)分別從T1或T2的集電極輸出時,則有

aud1=1/2Aud=-brc/2rbe (⒍2.12a)

Aud2=-1/2Aud=+brc/2rbe (6.2.12b)

這種接法常用于將雙端輸入信號轉(zhuǎn)換為單端輸出信號,集成運(yùn)放的中間級有時

就采用這樣的接法。

單端輸入的差模電壓增益在實際系統(tǒng)中,有時要求放大電路的輸入電路有――端接地。這時可在圖6.2.2所示的電路中,令ui1=uid,uid2=0,就可實現(xiàn)。這種輸入方式稱為單端輸入(或不對稱輸人)。圖6.2,4表示單端輸人時的交流通路。圖中r0為實際電流源的動態(tài)輸出電阻,其阻值一般很大,容易滿足ro>)re(發(fā)射結(jié)電阻)的條件,這樣就可認(rèn)為ro支路相當(dāng)于開路,輸圖6.2.4 單端輸人差分式放大電路的交流通路入信號電壓v id近似地均分在兩管的輸人回路上,如圖中所示體現(xiàn)了射極耦合的作用c將圖6,2,4與圖6,2.3a作一比較可知,兩電用于be一致的c即單端輸人時電路的工作狀態(tài)與雙端輸人時近似一致。如r。是夠大,則電路由雙端輸出時,其差模電壓增益與式(6.2.10)近似一致;而由單端輸出時則與式(6.2.12)近似--致;其他指標(biāo)也與雙端輸人電路相同。

共模電壓增益,雙端輸出的共模電壓增益當(dāng)圖6,2.2所示電路的兩個輸人端接人共模輸人電壓,即ui1=ui2=uic時,因兩管的電流或是同時增加,或是同時減小,因此有ue=iero=2ie1ro,即對每管而言,相當(dāng)于射極接了2r。的電阻,其交流通路如圖6.2,5a所示。圖6.2.5b為共模輸人半邊小信號等效電路.當(dāng)從兩管集電極輸出時,由于電路的對稱性,其輸出電壓為roc=u。c1-%c2≈0,其雙端輸出的共模電壓增益為模擬集成電路實際上,要達(dá)到電路完全對稱是不可能的,但即使這樣,這種電路抑制共模信號的能力還是很強(qiáng)的。如前所述,共模信號就是伴隨輸人信號一起加人的干擾信號,即對兩邊輸人相同或接近相同的干擾信號,因此,共模電壓增益越小,說明放大電路的性能越好。

單端輸出的共模電壓增益,單端輸出的共模電壓增益表示兩個集電極任一端對地的共模輸出電壓與共模信號電壓之比,由圖6.2.5b可得一般情況下,(1+O2ro)>rbe,u)>1,故式(6.2.14)可簡化為