当前课程知识点:模拟电子技术基础(基础部分) > 第六部分 > 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
对于一个差分放大电路
实际上人们往往对它有一些要求
比如说信号特别微弱的时候
需要有一端接地
我们从前边的电路
可以看到它的uI1和uI2都不是接地点
我们把这种情况叫做双端输入
而当有一端需要接地的时候
就叫做单端输入
另外负载有时候也需要接地
这是为了安全的工作
这样就根据输入端接地的情况
和负载接地的情况
产生了差分放大电路的四种接法
它们分别是双端输入 双端输出
这就是前面我们见到的那个电路
还有就是双端输入 单端输出
或者是单端输入 双端输出
和单端输入 单端输出四种接法
我们下面是来看
双端输入 单端输出电路
这就是它的电路
首先我们对它进行静态的分析
由于这个电路输入回路两边是对称的
所以在静态的时候
它仍然保持着IBQ IEQ ICQ
两边都是相等的
和双端输出时没有什么区别
但是从输出回路上看
它们是不对称的
左边电路除了接了Rc
还直接去接负载负载是对地的
而右边只有一个Rc
这样的不对称
就使得在静态的时候
T1管的集电极电位
和T2管的集电极电位是不相等的
那么我们怎么去求解它的静态呢
它的方法是这样的
我们把左边的电路经过戴维南定理
等效成一个新的Rc'和新的VCC'
就是右边这个电路
我们把左边的集电极
对地向右看 看到一个电路
这个电路等效成的VCC'
就应该是刚才看到的那个开路的电压
因此它们是对VCC的分压
也就是Rc加上RL分之RL乘上VCC
那么如果减去ICQ
乘上等效的这个负载
等效的负载是谁呢
就是把那个VCC短路
看到的等效电阻
那就是Rc并联RL 所以UCQ1
就等于(Rc+RL)分之RL乘VCC
也就是VCC'再减去ICQ乘(Rc‖RL)
也就是Rc' 这就是UCQ1 它的电位
那么它的ICQ IEQ IBQ
和我们前面所讲过的
长尾式的双端输入
双端输出电路没有什么区别
这里就不再去叙述了
那它的UCQ2就等于
VCC减去ICQ×Rc 这是它静态
那么我们再来看一看动态
动态首先我们看在
差模信号作用下的交流等效电路
这时两边不对称了
而我们所取的输出电压
只是从左边部分得到这个输出的电压
所以输入部分的输入电压的表达式
和前面的双端输入
双端输出的表达式一样
而输出不一样了
输出是一个[-ΔIC×(Rc‖RL)]
这就是它的差模放大倍数
由于它只从一端输出了
所以它只有双端输出时的一半(但双端输出时负载是RL/2)
那也就是(-1/2)β(Rc‖RL)
比上Rb+rbe
它的输入电阻还是两倍的(Rb+rbe)
而它的输出电阻注意
它只是T1管的集电极对地看到的那个电阻
也就是说它只有一倍的Rc
这是它和双端输出时不一样的
下面我们再来看一看
在共模信号作用下
它的交流等效电路是什么呢
在共模信号的情况下
也就是两边加了大小相等
极性也相同的信号
而这时只从一边取出由于
这个信号所产生的变化量
所以它的等效电路
我就可以画一边的 要注意的呢
就是那个Re电阻对于每一边
来讲是两倍的Re
这个电路的样子我们在前边看过
所以求解它的共模放大倍数并不困难
从输入回路上它有Rb rbe
注意它们所流过的电流是iB
而下边两倍的Re
这个电阻上流过的电流应该是iE
所以它们差(1+β)倍
然后从输出端上来看呢
是动态的那个iC
由共模信号引起的动态的iC
在Rc和RL两个并联电阻上
所产生的压降
所以这样我们就得到了共模放大倍数
等于-β(Rc||RL)
比上(Rb+rbe+2(1+β)Re)
那从这我们就可以看到
它离等于0比较远了
那么在这个式子里我们可以看到
Re它所起的作用
Re越大 共模放大倍数的数值越小
抑制共模信号的能力越强
如果我们想让
共模放大倍数趋于0的话
那除非这个Re趋于无穷大
这个问题是我们
有待解决的一个问题
知道了Ad知道了Ac
我们也就知道了它的共模抑制比
那由于Ac不是0
所以共模抑制比也不是无穷大
它等于Rb+rbe+2(1+β)Re
比上2(Rb+rbe)
从这里也可以看到
Re越大共模抑制比越大
那下面我们讨论几个问题
我们把刚才所分析的结果都写在这了
第一个问题就是T2管的这个Rc
可以短路掉吗
这个问题我们要
回到Rc到底干什么用上
我们前面曾经讲到Rc这个电阻
就是为了把变化的集电极的电流
转化成一个变化的电压
从而得到输出变化的电压
那既然我们不从这一端上
取这个变化的电压
因此Rc是可以短路掉的
那就可以省掉一个元件
也省掉一个焊点
第二 什么情况下Ad为正值
那现在我们看到
说Ad它是一个负值
也就是说负载上
所获得的电压的变化
是和输入信号那个极性是相反的
那么我们要想得到
和输入信号的极性相同
就应该把输出端挪到T2管
的集电极上来
这样它的几个数值
几个公式的数值是一样的
但是Ad就是一个正的了
也就是输出电压和输入电压是同相的
第三个问题双端输出时的Ad
是单端输出时的2倍吗
我们回想一下双端输出时候
Ad这个表达式和现在这个表达式的
区别在于什么呢
在于这个1/2是乘到了负载(电阻)上
它前面没有1/2
在负载那是1/2负载(电阻)
所以它们不是2倍的关系
但是有的时候会是2倍的关系什么呢
除非它们都是空载的情况下
也就是说在式子里头
没有RL这一项的时候
它就是一个2倍的关系了
-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