（十）【模电】（多级放大电路）差分放大电路

[模电专栏]

A 差分放大电路

A.a 零点漂移现象及其产生的原因

<1> 什么是零点漂移现象：$\Delta u_I=0,\Delta u_o\ne 0的现象。$

产生原因：温度变化，直流电源波动，元器件老化。其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因，故也称零漂为温漂。

克服温漂的方法：引入直流负反馈，温度补偿
典型电路：差分放大电路

A.b 长尾式差分放大电路的组成

加一个可变电动势V，输出电位漂移它就改变电势调整输出电压为零。

假设左右是一摸一样的电路，而且它们的环境也相同，那么它们的漂移也就一样了。运用这个就可以抵消漂移。但是输入信号大小和方向都相等，电压放大倍数也一样，输出就没能被放大。

共模信号：大小相等，极性相同。
差模信号：大小相等，极性相反。

加差模信号时，射极电位不变。

再理想对称的情况下：

• 克服零点漂移
• 零输入零输出
• 抑制共模信号
• 放大差模信号

$R_e$过大，必然导致静态工作点降低，使得放大器的动态范围变小。
当$u_{i1}和u_{i2}$处于负半轴时，管不能正常导通。

A.c 长尾式差分放大电路的分析

A.c.a 静态分析

A.c.b 动态分析

发射极电阻$R_e$流过的电流为$I_{E1}+I_{E2}$，所以负反馈效果加倍。

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由于两端输入电压方向相反，一边增大，就有一边减小，所以$R_L$的中点电势不随输入电压变化增大而增大，可以视为接地。
$\Delta i_{E1}=-\Delta i_{E2}$，$R_e$中电流不变，即$R_e$对差模信号无反馈作用，把它视为短路

A.d 差分放大电路的四种接法

A.d.a 双端输入单端输出差分放大电路

不对称

进行戴维南等效。

差模时流过$R_e$的电流为0。

增大$R_e$抑制共模。
$T_2$的$R_c$可以断路，对输出没影响

A.d.b 单端输入双端输出差分放大电路

分解为差模和共模的叠加。

A.e 具有恒流源的差分放大电路

A.f 差分放大电路的改进

A.f.a 加调零电位器

1 为什么加$R_W$?
当两边不是理想对称时，输入信号为0时输出不是0。因此需要电位器调整。
2 $R_W$取值大还是小？
如果需要$R_W$阻值大，说明电路对称性差,要重新选择元件。
3 $R_W$对动态参数的影响？
一定会：输入电阻，放大倍数
4 若$R_W$滑动端在中点，写出$A_d$和$R_i$的表达式。

A.f.b 场效应管差分放大电路

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用叠加法：
1.将$u_{I2}$置零，看$u_{I1}$单独作用有多少共模，多少差模
2 将$u_{I1}$置零，看$u_{I2}$单独作用有多少共模，多少差模
3 把两种情况加起来。
$u_{Id}=10-5$;$u_{Ic}=10/2+5/2=7.5$

由已知条件可求得$A_c$

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图片来源：模拟电子技术基础（华成英/清华大学）；