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差分放大電路工作原理

發(fā)布時間:2011/11/4 11:15:09 訪問次數(shù):20873

     1.電路組成
    差動放大電路的基本形式如圖2 -49所示, MA6116由兩個BJT管組成,通常采用集成差分對管,電路結構對稱。理想情況下,兩管的特性及對應電阻元件的參數(shù)值都相同,因而靜態(tài)工作點也相同。

                  
    信號電壓ui1和ui2由兩個管子的基極輸入,輸出電壓甜。由兩管的集電極輸出。要求理想情況下,兩管特性一致,電路為對稱結構。
    2.零點漂移的抑制

           
    不管是溫度還是其他原因引起的漂移,只要是尋起兩管同向的漂移,都可以給予抑制。
    3.電路輸入信號的三種類型
    (1)共模輸入信號
    共模輸入信號指的是:兩個大小相等,極性相同的輸入信號,即uil=ui2。在共模信號作用下,對于理想的完全對稱的差分放大電路來說,很顯然引起的集電極電位變化相同,△Uc1=△Uc2,根據(jù)uo=uc1-uc2,可得uo=0,所以差動放大器對共模信號沒有放大作用。而零漂信號分別折合到兩個BJT管輸入端的溫漂電壓,正好相當于加了一對共模信號,所以差分電路抑制共模信號能力的大小,也即是它對零漂抑制的能力。
    (2)差模輸入信號
    差模輸入信號指的是:兩個大小相等,極性相反的輸入信號,即ui1=-ui2.TZ差動放大器對差模信號放大的過程是:
    當ui2>0時,ui2<0;甜;ui1信號引起T1管集電極電流增大,從而使△uc1<0;.Ui2信號使T2管集電極電流減小,從而使△uc2>0;這樣,兩個管集電極電位一增一減異向等量變化,則有△uc1=-△uc2=-△uc。根據(jù)uo=UCl-UC2,可得uo=-2△uc。因ua》uil,|uo|=2|ucl|,可見,在差模輸入信號的作用下,差分放大電路兩管集電極之間的輸出電壓為兩管各自輸出電
壓變化量的兩倍;所以差動放大器對差模信號有較大的放大能力,這也是差動放大器“差動”一詞的含義。
    由上面的討論可知,差動信號是有差別的信號,有差別的信號通常是有用的、需要進一步放大的信號;共模信號是沒有差別的信號,沒有差別的信號通?蓺w并為需要抑制的溫漂信號。差動放大器對差模信號有較強的放大能力,對共模信號卻沒有放大作用,差動放大器的這些特征.與實際應用的要求相適應,所以差動放大器在直接耦合放大器中被廣泛使用。
    (3)任意輸入信號
    ui1和ui2是任意輸入信號,兩者的大小和極性都不相同,也叫比較輸入,令

          
  因此,任意信號可以分解成一對差模信號Ud和一對共模信號ud的線性組合。
  例如,任意輸入信號Ui=-6 mV,ui2=2mV,將該信號分解成差模信號和共模信號。

  
    綜上所述,無論差動放大器的輸入是何種類型,都可以認為差動放大器是在差模信號和共模信號驅動下工作,因差動放大器對差模信號有放大作用,差動對管T.和T2理想完全對稱時,理論上對共模信號沒有放大作用,所以求出差動放大器對差模信號的放大倍數(shù),即為差動放大器對任意信號的放大倍數(shù)。

     1.電路組成
    差動放大電路的基本形式如圖2 -49所示, MA6116由兩個BJT管組成,通常采用集成差分對管,電路結構對稱。理想情況下,兩管的特性及對應電阻元件的參數(shù)值都相同,因而靜態(tài)工作點也相同。

                  
    信號電壓ui1和ui2由兩個管子的基極輸入,輸出電壓甜。由兩管的集電極輸出。要求理想情況下,兩管特性一致,電路為對稱結構。
    2.零點漂移的抑制

           
    不管是溫度還是其他原因引起的漂移,只要是尋起兩管同向的漂移,都可以給予抑制。
    3.電路輸入信號的三種類型
    (1)共模輸入信號
    共模輸入信號指的是:兩個大小相等,極性相同的輸入信號,即uil=ui2。在共模信號作用下,對于理想的完全對稱的差分放大電路來說,很顯然引起的集電極電位變化相同,△Uc1=△Uc2,根據(jù)uo=uc1-uc2,可得uo=0,所以差動放大器對共模信號沒有放大作用。而零漂信號分別折合到兩個BJT管輸入端的溫漂電壓,正好相當于加了一對共模信號,所以差分電路抑制共模信號能力的大小,也即是它對零漂抑制的能力。
    (2)差模輸入信號
    差模輸入信號指的是:兩個大小相等,極性相反的輸入信號,即ui1=-ui2.TZ差動放大器對差模信號放大的過程是:
    當ui2>0時,ui2<0;甜;ui1信號引起T1管集電極電流增大,從而使△uc1<0;.Ui2信號使T2管集電極電流減小,從而使△uc2>0;這樣,兩個管集電極電位一增一減異向等量變化,則有△uc1=-△uc2=-△uc。根據(jù)uo=UCl-UC2,可得uo=-2△uc。因ua》uil,|uo|=2|ucl|,可見,在差模輸入信號的作用下,差分放大電路兩管集電極之間的輸出電壓為兩管各自輸出電
壓變化量的兩倍;所以差動放大器對差模信號有較大的放大能力,這也是差動放大器“差動”一詞的含義。
    由上面的討論可知,差動信號是有差別的信號,有差別的信號通常是有用的、需要進一步放大的信號;共模信號是沒有差別的信號,沒有差別的信號通常可歸并為需要抑制的溫漂信號。差動放大器對差模信號有較強的放大能力,對共模信號卻沒有放大作用,差動放大器的這些特征.與實際應用的要求相適應,所以差動放大器在直接耦合放大器中被廣泛使用。
    (3)任意輸入信號
    ui1和ui2是任意輸入信號,兩者的大小和極性都不相同,也叫比較輸入,令

          
  因此,任意信號可以分解成一對差模信號Ud和一對共模信號ud的線性組合。
  例如,任意輸入信號Ui=-6 mV,ui2=2mV,將該信號分解成差模信號和共模信號。

  
    綜上所述,無論差動放大器的輸入是何種類型,都可以認為差動放大器是在差模信號和共模信號驅動下工作,因差動放大器對差模信號有放大作用,差動對管T.和T2理想完全對稱時,理論上對共模信號沒有放大作用,所以求出差動放大器對差模信號的放大倍數(shù),即為差動放大器對任意信號的放大倍數(shù)。

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