当前课程知识点：模拟电子技术基础(基础部分) > 第六部分 > 4.9长尾式差分放大电路的动态分析 > 4.9长尾式差分放大电路的动态分析
前面我们分析了
长尾式差分放大电路的静态
下面我们就来对差分放大电路
进行动态分析
首先它抑制共模信号
什么是共模信号我们知道
它是数值相等
极性相同的输入信号
对于一个差分放大电路
就是把它的uI1和uI2接在一起
两个输入端接在一起
加一个共模信号
我们称它为uIC
那这时候两边电路产生了
同样大小同样方向的Δ量
就是ΔiB1等于ΔiB2
ΔiC1等于ΔiC2
ΔiE1等于ΔiE2
那这时候它们的集电极电位
也产生了相同的变化量
因此从输出端上来看它仍然是零
这里我们引入了一个重要的参数
叫做共模放大倍数
共模放大倍数的定义是
给电路一个共模信号ΔuIc
这时在输出端产生一个ΔuOc
两个变化量之比
就称为共模放大倍数
通过我们前面的分析就知道了
当参数理想对称的时候Ac等于零
这是差分放大电路的
性能上的一个特点
就是抑制共模信号
理想对称情况下Ac等于0
那么在这样一个电路里边
由于左边的集电极电位怎么变化
右边的集电极电位就怎么变化
所以它的输出是零
那么每一边到底变化是多少呢
所以下面我们来看一看
Re对于共模信号它的负反馈作用
当温度变化时我们可以把它
等效成为有共模的输入
因为我们知道这两支管子
它的特性是理想对称的
那这时候温度升高了
两边管子的IC就会增大
IC增大那么它们的IE就增大
在Re这个电阻上的电压就会增大
使得发射极的电位升高UE升高
UE升高由于输入的那个信号是没有变化的
所以就会使得b-e之间的电压减小
从而使得IB1和IB2都减小
那么IC1和IC2也就减小了
可见它是用对称性使得输出为零
但是就每一边来讲
它是利用Re的负反馈作用
来使得每一边的漂移变小
我们把Re的这个作用
就叫做Re对共模信号起负反馈作用
那在这里我提一个问题
说对每一边电路
究竟是多大的发射极电阻
起着这样一种共模负反馈作用
从前面的分析我们知道
Re电阻里边流过的电流
是两只管子发射极电流的总和
那么对一边管子来讲
就相当于有一个
两倍的Re电阻起负反馈作用
这样就会使每一边的负反馈更强一些
使得当温度变化的时候
它们的集电极电位的变化更小一些
可见抑制这种共模信号
它是从两个角度
一个角度是利用它的理想对称性
一个角度就是用Re的负反馈作用
下面我们给电路加差模信号
差模信号是数值相等
极性相反的输入信号
我们来看在这个电路里边
假如我在uI1和uI2之间
加一个差模信号uId
那么由于这个电路的对称性
而且在我们前面的分析上
已经知道对于差模信号
发射极的电位UE是没有变化的
它相当于在动态的时候是接地点
这样一种对称性
就使得每一边都加了uId/2
我们注意它的极性
uI1这边是+uId/2
uI2这边呢是加的-uId/2
这样我们就知道
当这样一个大小相等
极性相反的信号
加在两边的时候
两边就产生了大小相等
但是变化的方向相反的电流和电压
那就是ΔiB1=-ΔiB2
ΔiC1=-ΔiC2
ΔuC1=-ΔuC2
于是输出电压ΔuO
就等于两倍的ΔuC1
或者是两倍的-ΔuC2
从这里我们就可以看到
在加共模（信号）和在加差模（信号）的时候
电路的输出的响应是不一样的
它是放大差模信号的
由于ΔiE1=-ΔiE2
所以Re当中的电流是不变的
所以Re这个电阻
只对共模信号起负反馈作用
对差模信号没有反馈作用
那下面我们就来定量的看一看
这样一个电路我们可以
画出它的交流等效电路来
首先大家看到在这样一个负载的中端（点）
我把它用虚线连到地上
那就意味着在交流通路里边
它相当于接地为什么是这样的呢
我们可以想像
假如加了差模信号之后
uC1这一点的电位是下降的
uC2那边就是上升的
我们把这样一个电阻把它拉长
那么一定能够找着一点
它既不上升也不下降
如果这个电路是完全对称的
那一点就应该是在RL/2处
对于那个在动态信号不变的那一点
我们就可以认为这一点
是接在交流通路的地上
所以这个电路我们就可以画出它
对差模信号时候的交流等效电路
从信号的入端看
它是经过了Rb1 经过了b-e1之间
然后再经过e-b2 然后再经过Rb2
所以输入的回路是四个电阻
这里产生了iB
因此它的受控源就会有βiB
所以后边的两个电流的受控源
就是βiB
然后我们看由于VCC是接地的
VEE也是接地的
所以这个受控源的一端
是接在地端 它的发射极
然后它们的Rc
都分别并联在受控源上
那个负载电阻
就是在受控源的那个输出上面
每一边都并联RL/2
这样我们就得到了差分放大电路
它对于差模信号时候的交流等效电路
有了这样一个交流等效电路
我们如果能够列出它输入信号的表达式
再列出它输出信号的表达式
然后看它们之间的受控关系
然后从放大倍数定义出发
就可以得到对差模信号的放大倍数
首先看ΔuId它等于ΔiB
就是在这个回路里边产生的输入的
变化电流乘上2(Rb+rbe)
然后我们再看输出端
输出端所产生的信号是ΔuOd
它等于负的ΔiC乘上两倍的 注意
Rc并上RL/2
这个两倍就是由于两边一个产生
正的Δ一个产生负的Δ
然后我们把它们相比
就可以得到对差模信号的放大倍数
差模放大倍数的定义
Ad等于ΔuOd比上ΔuId
我们把数据代入就可以得到了
长尾式的差分放大电路的差模放大倍数
Ad等于负的 首先是
然后β(Rc‖RL/2)比上Rb+rbe
我们看这个式子
它和普通的共射放大电路
有相同之处有不同之处
和原理性的共射放大电路相同之处
就是它分母部分是一样的
而且也是反相 负的
这个负号是来源于我们对于输出电压
假设正方向的确定
那就是左边是正 右边是负
然后我们再看分子
分子是β然后乘上一个并联电阻
这里不同之处在于基本的共射电路
并联电阻是Rc并联RL 在这里是并联RL/2
然后我们看它的输入电阻和输出电阻
从定义出发输入电阻就是
从输入端看进去的等效电阻
我们从输入端看到了四个电阻
而且两两相等所以是2(Rb+rbe)
我们从输出端也看到了两个电阻
就是两个Rc 这里要特别交代一下
输出电阻一定是和
负载无关的一个电阻
那么这样我们就知道了
对于一个差分放大电路
它的动态参数有这样几个
一个是对差模信号
有差模放大倍数Ad
输入电阻也可以
叫它差模的输入电阻Ri
差模的输出电阻
也可以就叫输出电阻就是Ro
还有一个就是共模放大倍数 叫Ac
为了综合的考量
这个电路它放大差模信号
和抑制共模信号的能力
我们又引出一个基本的参数
叫共模抑制比 就是这个K值
K值定义为是差模放大倍数
比上共模放大倍数的模
如果在参数理想对称的时候
由于共模放大倍数是0
所以共模抑制比应该是无穷大
也可以这么说
质量越好的差分放大电路
它应该具有很强的
对差模信号的放大能力
而且是对于共模信号抑制能力强
总体体现在它的共模抑制比越大
它的性能越好
-1.1模拟信号与模拟电路
-1.2模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程
-2.1本征半导体
--本征半导体
-2.1本征半导体--作业
-2.2杂质半导体
--杂质半导体
-2.2杂质半导体--作业
-2.3 PN结的形成及其单向导电性
-2.3 PN结的形成及其单向导电性--作业
-2.4 PN 结的电容效应
-2.4 PN 结的电容效应--作业
-2.5半导体二极管的结构
-2.5半导体二极管的结构--作业
-2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
--2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
-2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-第一部分--2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-第一部分--2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-实验1-二极管伏安特性的测试
-2.9晶体三极管的结构和符号
-2.9晶体三极管的结构和符号--作业
-2.10晶体三极管的放大原理
-第一部分--2.10晶体三极管的放大原理
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性--作业
-实验2-三极管输出特性的测试
-第一部分--作业
-2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
--2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
-2.13晶体三极管的主要参数
-第二部分--2.13晶体三极管的主要参数
-3.1放大的概念
--3.1放大的概念
-第二部分--3.1放大的概念
-EDA应用1-2-半导体二极管和三极管特性的测试
-3.2 放大电路的性能指标
--Video
-第二部分--3.2 放大电路的性能指标
-实验3-放大电路（黑盒子）性能指标的测试
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用--作业
-EDA应用3-在Multisim环境中电路的搭建
-3.4基本共射放大电路的波形分析
-3.4基本共射放大电路的波形分析--作业
-3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
--3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
-3.6放大电路的直流通路和交流通路
-第二部分--3.6放大电路的直流通路和交流通路
-3.7放大电路的分析方法—图解法
-第二部分--3.7放大电路的分析方法—图解法
-3.8图解法用于放大电路的失真分析
--3.8图解法用于放大电路的失真分析
-3.9直流负载线和交流负载线
-第二部分--3.9直流负载线和交流负载线
-第二周作业
--第二周作业题
-EDA应用4-基本共射放大电路的电压传输特性
-3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-第三部分--3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-第三部分--3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-3.12基本共射放大电路的动态分析
-第三部分--3.12基本共射放大电路的动态分析
-3.13学会选用合适的方法来分析电路
-第三部分--3.13学会选用合适的方法来分析电路
-3.14放大电路中静态对动态的影响
--3.14放大电路中静态对动态的影响
-3.15静态工作点的稳定
-第三部分--3.15静态工作点的稳定
-3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
--3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
-3.17稳定静态工作点的方法
--3.17稳定静态工作点的方法
-EDA应用5-共射放大电路中电阻参数对静态工作点的影响
-第三周作业
-EDA应用6-温度对静态工作点的影响
-实验4-静态工作点稳定共射放大电路的测试
-3.18基本共集放大电路
--3.18基本共集放大电路
-3.19基本共基放大电路
-第四部分--3.19基本共基放大电路
-3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
--3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
-3.21结型场效应管的工作原理
-第四部分--3.21结型场效应管的工作原理
-3.22 N沟道结型场效应管的特性
-第四部分--3.22 N沟道结型场效应管的特性
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
--3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）--作业
-3.24 N沟道耗尽型MOS管
-第四部分--3.24 N沟道耗尽型MOS管
-3.25场效应管的分类
-第四部分--3.25场效应管的分类
-第四周作业题
-3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-第五部分--3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-3.27场效应管放大电路的动态分析
-第五部分--3.27场效应管放大电路的动态分析
-EDA应用7-共源放大电路的测试
-实验5-共源放大电路的测试
-3.28复合管
--3.28复合管
-第五部分--3.28复合管
-4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-第五部分--4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-4.2多级放大电路的耦合方式—阻容耦合、变压器耦合
-第五部分--4.2
-4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-第五部分--4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-4.4多级放大电路的动态参数分析
--4.4多级放大电路的动态参数分析
-4.5多级放大电路的讨论
--4.5多级放大电路的讨论
-第五周作业
-实验6-两级放大电路的测试
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性--作业
-4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-第六部分--4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-第六部分--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-第六部分--4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-4.10双端输入单端输出差分放大电路
--4.10双端输入单端输出差分放大电路
-4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-第六部分--4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-4.12具有恒流源的差分放大电路
-第六部分--4.12具有恒流源的差分放大电路
-4.13差分放大电路的改进
-第六部分--4.13差分放大电路的改进
-EDA应用8-直接耦合多级放大电路的辅助设计
-作业
--第六周作业
-4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
--4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
-4.15电流源电路 —多路电流源
-第七部分--4.15电流源电路 —多路电流源
-4.16有源负载放大电路
--4.16有源负载放大电路
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理--作业
-4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-第七部分--4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
-第七部分--4.19
-4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
--第七部分 4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
-4.21集成运放的主要性能指标
-第七部分--4.21集成运放的主要性能指标
-4.22集成运放的分类
-第七部分--4.22集成运放的分类
-4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
--第七部分 4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
-作业
-5.1频率响应的有关概念
--第八部分 5.1频率响应的有关概念
-5.2晶体管的高频等效电路
-第八部分--5.2晶体管的高频等效电路
-5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-第八部分--5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-5.4单管共射放大电路的中频段
-5.4单管共射放大电路的中频段--作业
-5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-第八部分--5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-第八部分--5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-第八部分--5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-5.8单管共源放大电路的频率响应
--第八部分 5.8单管共源放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应--作业
-5.10关于频率响应的讨论
-第八部分--5.10关于频率响应的讨论
-EDA应用9-两级放大电路频率响应的测试
-实验7-两级放大电路频率响应的测试
-第八周习题
-6.1什么是反馈
--6.1什么是反馈
-6.1什么是反馈--作业
-6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-第九部分--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-6.3交流负反馈的四种组态
-第九部分--6.3交流负反馈的四种组态
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断--作业
-6.5正反馈和负反馈的判断
-第九部分--6.5正反馈和负反馈的判断
-6.6交流负反馈四种组态的判断
-第九部分--6.6交流负反馈四种组态的判断
-6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-第九部分--6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-第九部分--6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九部分--6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九周作业
-6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
--第十部分 6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
-6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
--第十部分 6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
-6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--第十部分 6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
-6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
--第十部分 6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
-实验8-交流负反馈对放大电路性能的影响
-6.14如何根据需求引入负反馈
--第十部分 6.14如何根据需求引入负反馈
-6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
--第十部分 6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
-6.16负反馈放大电路稳定性分析
--第十部分 6.16负反馈放大电路稳定性分析
-6.17简单滞后补偿
--第十部分 6.17简单滞后补偿
-6.18放大电路中的正反馈
--第十部分 6.18放大电路中的正反馈
-第十周作业
-期末考试
--期末作业
