VS-16TTS08PBF電壓增益,雙端輸入一雙端輸出差模電壓增益Avd,在圖6.2.8所示電路中,若輸入為差模輸人方式,即ui1=-ui2=uid/2,在電路對(duì)稱條件下,fD1的增加量等于iD2的減小量,流過(guò)電流源的電流Jo不變,us=0,輸出信號(hào)電壓Jo=ro1-ro2,vo1=-vo2,則電壓增益為

aVd=uo1-uo2/ui1-ui2=2uo1/uid

式中        ro1=-gmuid/2(ro3‖ro1)

所以      aud=-gm(ro3‖ro1)=-gm(rds3‖ro1)    (6.2.21)

式中g(shù)m,ro3=ro4=ro3,ro1=ro2=ro1,分別為Tl和T3的互導(dǎo)和動(dòng)態(tài)漏源電阻。

雙端輸入一單端輸出(d2端輸出)的差模電壓增益Avd2

圖6.2.8的交流通路如圖6,2.9a所示,差模信號(hào)輸入時(shí),T2、T4漏極結(jié)點(diǎn)的小信號(hào)等效電路如圖6.2.9b所示,當(dāng)輸出端不接負(fù)載時(shí),輸出端d2的電壓為

(a)圖628電路的交流通路 (b)差模輸人T2、T4漏極緯點(diǎn)的小信號(hào)等效電路

uo2=(Jd4-i12)(ro2‖ro4)=igm-uid/2∫-gΥ)l(ro2‖ro4)

     =2gmuid/2(ro2‖ro4)=gnuid(ri2‖ri4)

式中…gm=2k2id2r=r=gr=ruc

單端(d2端)輸出的電壓增益為

Ard2=uo2(ro2||rds4)          (6.2.23)

由式(6.2.23)看出,帶有源負(fù)載差分放大電路T2單端輸出的電壓增益和雙端輸出的電壓增益相同。

帶有源負(fù)載的CMOS差分式放大電路不僅輸人電阻很高,同時(shí)NMOSFET放大管以PMOSFET為負(fù)載管,因負(fù)載管具有較大的交流等效電阻,從而能得到較高的電壓增益。但應(yīng)指出的是MOSFET與BJT相比,在相同偏流(JD=rc)的條件下,BJT的互導(dǎo)和輸出電阻比MOSFET大很多,故BJT組成的放大電路有更高的電壓增益,因此利用兩種器件各自的優(yōu)點(diǎn)1將兩種器件串級(jí)連接組成BiCMOS差分式放大電路(讀者可參閱有關(guān)文獻(xiàn))①?gòu)V泛用于模擬集成電路中。

JFET差分放大電路如圖6.2.10所示。耗盡型JFET T1、T2對(duì)管和電阻

Rd1=rd=Rd組成差分式放大電路,JFET T3組成電流源電路,為T1、T2提供偏置電流JD1=JD2=j/2,幾的動(dòng)態(tài)電阻ro=1/(入JDs。)很大,可以很好地抑制共模信號(hào)。

JFET差分式放大電路的電路結(jié)構(gòu)、T作原理和分析方法與BJT基本差分式放大電路基本相同,并具有相同的電路特點(diǎn),只不過(guò)是用JFET的小信號(hào)等效電路來(lái)分析計(jì)算而已。當(dāng)電路輸入差模信號(hào)t>il=-ujud/2時(shí),即雙端輸入一雙端輸出的電壓增益為

au=-gmRd         (6.2.24)

而雙端輸入一單端輸出的電壓增益為

d2=÷gmRd    (6.2.25)

式中g(shù)m為T1、T2的互導(dǎo)。

由JFET構(gòu)成的差分式放大電路的輸人電阻可達(dá)1012Ω,輸入偏置電流約為100 pA數(shù)量級(jí);而MOSFET差分式放大電路的輸入電阻則可達(dá)1015Ω,而輸入偏置電流在10 pA以下。

什么叫差模信號(hào)和共模信號(hào)?試從物理意義和數(shù)學(xué)定義來(lái)說(shuō)明。

設(shè)在圖6.2.1中有兩組輸人信號(hào):一組是un=50 uV,r2=-50 uⅤ;另一組中r′n=1 050 uv,吐2=950 uV;試求兩種情況下的差模信號(hào)和共模信號(hào)電壓,并得出結(jié)論。

利用式(6,2,9)求上題兩種情況的輸出電壓,設(shè)Am=100凡c=2。

放大電路產(chǎn)生共模信號(hào)的主要原因是什么?試舉例說(shuō)明.

圖6.2.2差分式放大電路能抑制共模信號(hào)的原囚是什么?電流源氣的交流動(dòng)態(tài)輸出電阻ro對(duì)共模電壓增益爍有什么影響?在畫差模交流通路和共模交流通路時(shí),r應(yīng)如何處理?

如何定義共模抑制比KcMR,在差分式放大電路中,為什么用KcMR作為它的重要

性能指標(biāo)之一?單端輸出差分式電路的KcMR1與電路的哪些參數(shù)有關(guān),在雙端輸入、雙端輸出與單端輸人、雙端輸出兩種差分式放大電路中,相應(yīng)的電壓增益相同,其物理本質(zhì)是什么?

從輸人和輸出關(guān)系來(lái)看.差分式放大電路有幾種連接方式?試比較它們的性能指標(biāo)。

CMOSFET和JFET差分放大電路與BJT差分放大電路比較各有什么特點(diǎn)?放大電路輸人電阻的數(shù)量級(jí)各為多少?

圖6.2,8所示CMOSFET差分式放大電路,試寫出單端輸出電壓rd2,當(dāng)R1=∞時(shí),差模電壓增益ro和輸出電阻Ro2的表達(dá)式。