天天看點

模電學習筆記(上交鄭老師)15.差分放大電路的分析

共模抑制比K:差模放大倍數/共模放大倍數,其值越大,說明電路性能越好

共模時:U0=0,共模的放大倍數=0

差模時:畫交流通路(電源置0,電容短路)

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轉180度

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相當于一個分一半負載

畫出H參數等效模型

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電壓放大倍數:

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和基本共射放大電路的放大倍數近乎相等

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隻有在中間一段,二者呈線性關系,斜率就是電壓放大倍數。輸入電壓過大時,輸出電壓就會失真

其他接法:1. 雙端輸入單端輸出

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在雙端輸出的情況下,共模信号進來時U0=0,而這種情況下就比較有意思了

設Ui含共模Uic(共模)和Uid(差模),求U0

U0也含有兩部分,一部分是差模引起的U0d,另一部分是共模引起的U0c

靜态情況下:從RL看進去。作戴維南等效,得到Rc’,進而得出直流通路

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Vcc‘=Vcc*RL/RL+RC RC’=RC//RL。

在這個直流通路下,Ucq1和Ucq2不一樣,但是Re仍然是兩倍的作用。因為ib隻和ube相關,ube一樣,ib一樣,因而ie也一樣,是以他還是兩倍Re的作用,可以等效為下圖,右邊的作用已經等效為2RE留下來了

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上圖因Ie1=Ie2,是以ib1=ib2,re上流過的電流是ib,是以rb1=rb2

畫出其交流通路

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易得差模放大倍數

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我們可以把Re做的很大,到幾百k,把Rc做到幾k,會縮的很小,意思就是共模的,沒有用的信号被抑制了

差模情況下:

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不一樣的隻有負載部分,放大倍數大約是基本共射放大電路的二分之一,因為輸入的ib是兩倍,輸出的隻在一個端口,是一倍。

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與雙端輸入不同,單端輸入的信号源u1接地

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相當于上圖的四個信号源疊加,也就是一對共模信号加一對差模信号。可見,單端輸入電路與雙端輸入電路的差別在于:在差模信号輸入的同時,伴随着共模信号輸入。是以,在共模放大倍數Ac不為零時,輸出端不僅有差模信号作用而得到的差模輸出電壓,還有共模信号作用而得到的共模輸出電壓,即輸出電壓 U0=Ad2U1 / 2+Ac*U1 / 2

單入單出:相當于雙入單出帶共模

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在單端輸出這種情況下,根據共模放大倍數的公式,讓Re很大很重要,缺點是必須把Vee也做的很大,才能提供足夠大的直流。我們就想要一個阻值既大,電流又大的東西。

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利用工作點穩定電路來取代Re,就得到如圖所示具有恒流源的差分放大電路,圖中R1,R2,R3和T3組成工作點穩定電路,電壓 Vee可取幾伏,電路參數應滿足I2>>Ib3,這樣I1約等于I2,是以R2上電壓為R2/(R1+R2) * Vee。T3管的集電極電流Ic3約等于Ie3=(Ur2-Ube3)/R3 .表明若Ube3的變化可忽略不計,則Ic3基本不受溫度影響。由圖知沒有動态信号能後作用到T3管的基極或發射極,是以Ic3為恒流,發射極所接電路可以等效為一個恒流源,T1管和T2管的發射極靜态電流都為Ic3 / 2。

當T3管輸出特性為理想特性時,即當T3在放大區的輸出特性曲線是橫軸的平行線時,恒流源内阻無窮大,即相當于T1管和T2管的發射極接了一個阻值為無窮大的電阻,對共模信号的負回報作用為無窮大,是以共模放大倍數為0,共模抑制比為無窮。

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