差動(dòng)放大器的作用
1、差動(dòng)放大電路的基本形式對(duì)電路的要求是:兩個(gè)電路的參數(shù)完全對(duì)稱兩個(gè)管子的溫度特性也完全對(duì)稱。
它的工作原理是:當(dāng)輸入信號(hào)Ui=0時(shí),則兩管的電流相等,兩管的集電極電位也相等,所以輸出電壓Uo=UC1-UC2=0。溫度上升時(shí),兩管電流均增加,則集電極電位均下降,由于它們處于同一溫度環(huán)境,因此兩管的電流和電壓變化量均相等,其輸出電壓仍然為零。
它的放大作用(輸入信號(hào)有兩種類型) 共模信號(hào)---在差動(dòng)放大管T1和T2的基極接入幅度相等、極性相同的信號(hào)。如圖(2)所示
共模信號(hào)的作用,對(duì)兩管的作用是同向的,將引起兩管電流同量的增加,集電極電位也同量減小,因此兩管集電極輸出共模電壓Uoc為零。因此:。
于是差動(dòng)電路對(duì)稱時(shí),對(duì)共模信號(hào)的抑制能力強(qiáng) 差模信號(hào)---在差動(dòng)放大管T1和T2的基極分別加入幅度相等而極性相反的信號(hào)。如圖(3)所示
差模信號(hào)的作用,由于信號(hào)的極性相反,因此T1管集電極電壓下降,T2管的集電極電壓上升,且二者的變化量的絕對(duì)值相等,因此: 此時(shí)的兩管基極的信號(hào)為:所以:,由此我們可以看出差動(dòng)電路的差模電壓放大倍數(shù)等于單管電壓的放大倍數(shù)。
由圖可知,當(dāng)對(duì)差動(dòng)電路的兩個(gè)輸入端加上一對(duì)大小相等、相位相反的差模信號(hào),這時(shí)第一個(gè)管的射級(jí)電流增大,第二個(gè)管的射級(jí)電流減小,且增大量和減小量時(shí)時(shí)相等。另外,由于輸入差模信號(hào),兩管輸出端電位變化時(shí),一端升高。另一端則降低,且升高量等于降低量。
基本差動(dòng)電路存在如下問(wèn)題: 電路難于絕對(duì)對(duì)稱,因此輸出仍然存在零漂;管子沒(méi)有采取消除零漂的措施,有時(shí)會(huì)使電路失去放大能力;它要對(duì)地輸出,此時(shí)的零漂與單管放大電路一樣。 為此我們要學(xué)習(xí)另一種差動(dòng)放大電路------長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路
差動(dòng)放大電路能放大差模信號(hào),抑制共模信號(hào)
(1)靜態(tài)分析,因沒(méi)有輸入信號(hào),即vs1=vs2=0時(shí),由于電路完全對(duì)稱:

所以輸入為0時(shí),輸出也為0。
(2)加入差模信號(hào)時(shí),即

。從電路看:vb1增大使得ib1增大,使ic1增大使得vc1減小。vb2減小使得ib2減小,又使ic2減小,使得vc2增大。由此可推出:vo=vc1-vc2=2v(v為每管變化量)。若在輸入端加共模信號(hào),即vs1=vs2。由于電路的對(duì)稱性和恒流源偏置,理想情況下,vo=0,無(wú)輸出。這就是所謂“差動(dòng)”的意思:兩個(gè)輸入端之間有差別,輸出端才有變動(dòng)。
在差動(dòng)式電路中,無(wú)論是溫度的變化,還是電流源的波動(dòng)都會(huì)引起兩個(gè)的ic及vc的變化。這個(gè)效果相當(dāng)于在兩個(gè)輸入端加入了共模信號(hào),理想情況下,vo不變從而抑制了零漂。當(dāng)然實(shí)際情況下,要做到兩管完全對(duì)稱和理想恒流源是比較困難的,但輸出漂移電壓將大為減小。