差动放大电路的改进

    由式GS0512可知,要想提高差动放大电路的共模抑制比,就要增大共模负馈电阻
R
e,但增大
R
e会使其直流压降增大,要保持合适的静态工作点,
E
E就要增大很多,这显然是不经济的。

    恒流源电路具有输出电阻很高而直流压降较小的特点,若用恒流源电路代替图Z0502电路中的
R
e,就可在
E
E不高的情况下,获得很高的共模抑制比。图Z0506(a)就是一个带有恒流源的差动放大电路,图(b)是它的简化表示。

    图中,
T
3是恒流管,
R
1
R
2
D是它的偏置元件,
R
e是负反馈电阻,用以提高恒流源电路的输出电阻。由于偏置电路一定,
I
B3就随之确定,
I
C3
=βI
B3,也就确定(
T3管工作在放大区)当
U
CE3变化时,由于
I
C3几乎不变,则等效交流电阻 将很高而保证
T3工作在放大区所需的
U
CE3 并不高,一般只要
U
CE3 ≥1V即可。

    对恒流源差动放大电路进行静态分析时,应从恒流源电路着手,先确定出
I
C3,进而可确定出
I
C1
=I
C2
=I
C3/2
U
C1
=U
C2
=E
C
I
C1
R
C(对地)等。关于差模放大倍数、共模放大倍数及共模抑制比的计算方法同前面介绍的方法一样,仅是用恒流源的输出电阻替代了
Re。


    例题0502 图Z0507是某的输入级原理电路。已知的
β均为100,三极管的
U
BE和的压降UD均为0.7V,
R
c= 7.75kΩ,
R
L =11.2kΩ,
R
b1
= 1.5kΩ,
R
b2 = 3.2kΩ,
R
e = 2.2kΩ,
E
C
= E
E = 6V

    (1)估算静态工作点
Q;(2)估算差模放大倍数;(3)估算差模输入电阻
r
id和差模输出电阻
r
o


    解:(1)若忽略
T3管的基极电流,则流过
R
b1 的电流为:

    

流过
T
3管发射极的电流为

    

自此可得:

    

    (2)双端输出时的差模放大倍数为:

      式中,

    所以双端输出时的差模放大倍数
Aud = – 58.9

    (3)差模输入电阻和输出电阻分别为:

    
r
id=
2r
be = 2×5.6 = 11.2kΩ
r
o = 2
R
C = 2×7.75 = 15.5 kΩ

    在实际应用中,差动放大电路还有单端输入-双端输出及单端输入-单端输出等连接方式,其原理可参阅有关资料自行分析。,    由式GS0512可知,要想提高差动放大电路的共模抑制比,就要增大共模负馈电阻
R
e,但增大
R
e会使其直流压降增大,要保持合适的静态工作点,
E
E就要增大很多,这显然是不经济的。

    恒流源电路具有输出电阻很高而直流压降较小的特点,若用恒流源电路代替图Z0502电路中的
R
e,就可在
E
E不高的情况下,获得很高的共模抑制比。图Z0506(a)就是一个带有恒流源的差动放大电路,图(b)是它的简化表示。

    图中,
T
3是恒流管,
R
1
R
2
D是它的偏置元件,
R
e是负反馈电阻,用以提高恒流源电路的输出电阻。由于偏置电路一定,
I
B3就随之确定,
I
C3
=βI
B3,也就确定(
T3管工作在放大区)当
U
CE3变化时,由于
I
C3几乎不变,则等效交流电阻 将很高而保证
T3工作在放大区所需的
U
CE3 并不高,一般只要
U
CE3 ≥1V即可。

    对恒流源差动放大电路进行静态分析时,应从恒流源电路着手,先确定出
I
C3,进而可确定出
I
C1
=I
C2
=I
C3/2
U
C1
=U
C2
=E
C
I
C1
R
C(对地)等。关于差模放大倍数、共模放大倍数及共模抑制比的计算方法同前面介绍的方法一样,仅是用恒流源的输出电阻替代了
Re。


    例题0502 图Z0507是某的输入级原理电路。已知的
β均为100,三极管的
U
BE和的压降UD均为0.7V,
R
c= 7.75kΩ,
R
L =11.2kΩ,
R
b1
= 1.5kΩ,
R
b2 = 3.2kΩ,
R
e = 2.2kΩ,
E
C
= E
E = 6V

    (1)估算静态工作点
Q;(2)估算差模放大倍数;(3)估算差模输入电阻
r
id和差模输出电阻
r
o


    解:(1)若忽略
T3管的基极电流,则流过
R
b1 的电流为:

    

流过
T
3管发射极的电流为

    

自此可得:

    

    (2)双端输出时的差模放大倍数为:

      式中,

    所以双端输出时的差模放大倍数
Aud = – 58.9

    (3)差模输入电阻和输出电阻分别为:

    
r
id=
2r
be = 2×5.6 = 11.2kΩ
r
o = 2
R
C = 2×7.75 = 15.5 kΩ

    在实际应用中,差动放大电路还有单端输入-双端输出及单端输入-单端输出等连接方式,其原理可参阅有关资料自行分析。

差动放大电路的改进

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