基本差分放大器如图所示。
在图中,T1和T2是特征晶体管,电路是对称的,参数也是对称的。
例如:V BE1 = V BE2,R c1 = R c2 = R c,R b1 = R b2 = R b,β1=β2=β。
该电路有两个输入和两个输出。
(1)当v i1 = v i2 = 0时,即静止时,电路是对称的:I c1 = I c2 = I 0/2,R c1 I c1 = R c2 I c2,V o = V c1 - V c2 = 0当输入为0时,输出也为0.(2)当从电路添加差模信号,即v s1 = -v s2 = v sd / 2时,v B1增加,使得i B1增加,所以i c1增加,因此v c1减小v B2减小这减少了i B2,这反过来导致i c2减小,因此v c2增加。
因此,可以导出vo = v c1 -v c2 = 2v c1,每个变化v不等于0,并且存在信号输出。
如果将共模信号施加到输入,即v s1 = v s2,则电路的对称性和恒定电流源偏置,理想情况下v o = 0,无输出。
这意味着“差异”;也就是说,两个输入之间存在差异,输出也会发生变化。
(1)静态工作点的估计I C1 = I C2 = I c = IO / 2 V C1 = V C2 = V cc - I c R c I B1 = I B2 = I c /β= IB = I /2β( 2)差分电压增益和输入输出电阻差分电路有两个输入和两个输出。
同样,输出也分为双端输出和单端输出。
结合有四种连接方式:双端输入双端输出,双端输入单端输出,单端输入双端输出,单端输入单端输出。
(a)双输入和双输出电路差模输入:v i1 = -v i2 = v id / 2,然后i C1在i C1上升时下降。
如果电路完全对称,则ΔiC1=ΔiC2,因为I O不变,所以v e = 0。
负载在电路中完全对称,双进和双出,A VD = A V1,可以看出该电路使用多个元件来换取抑制零漂的能力。
差模输入电阻R i:从两个输入看到的等效电阻R i = 2r是差模输出电阻R 0:从两个输出看到的等效电阻R 0 = 2R CR 0,R i它是单个输出的两倍大管。
(3)共模电压增益1 A双端输出VC。
由于v i1 = v i2,此时的变化量相等,即v C1 = v C2,所以事实上,电路完全对称并不容易,但即使这样,A VC也很小,放大电路的抑制共模能力仍然很强。
2单端输出A VC对于共模信号,由于两侧的电流同时增大或减小,因此在电极上获得两倍的IE。
Ve = 2i e R e,相当于连接到2R e电阻的每个BJT的发射极,其中R e是恒流源AC等效电阻)所以有1.差模输入和差模差分模式输入:差分放大电路的两个输入信号的大小相等,极性相反。
差模电压放大:差模输出电压uod与差模输入电压uid的比值。
差模输入电阻:放大器电路的两个输入端产生的等效电阻。
差模输出电阻:差分放大器电路的两个管的集电极之间的差模信号表现出的电阻。
差模输入ui1 = C ui2具有相同的大小和相反的极性。
差模输入电压uid = ui1 C ui2 = 2ui1使ic1 = C ic2,uo1 = Cuo2差模输出电压uod = uC1 C uC2 = uo1 C(C uo2)= 2uo1差模电压放大差模输入电阻Rid = 2rbe差分模式输出电阻Rod = 2RC