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差動放大器,差動放大器電路圖及工作原理

發布時間:2013-04-26

差動放大器相關資料

隨著放大器在國內的迅猛發展,差動放大器的消費者越來越多,由于很多人不明白差動放大器電路圖及工作原理,本文將對此作一闡述,希望能為大家的生活帶來更大的幫助,從而在生活中取得進步。

差動放大器的特點是靜態工作點穩定,對共模信號有很強的抑制能力,它唯獨對輸入信號的差(差模信號)做出響應,這些特點在電子設備中應用很廣。集成運算放大器幾乎都采用差動放大器作為輸入級。這種對稱的電壓放大器有兩個輸入端和兩個輸出端,電路使用正、負對稱的電源。根據電路的結構可分為:雙端輸入雙端輸出,雙端輸入單端輸出,單端輸入雙端輸出及單端輸入單端輸出四種接法。凡雙端輸出,差模電壓增益與單管共發放大器相同;而單端輸出時,差模電壓增益為雙端輸出的一半,另外,若電路參數完全對稱,則雙端輸出時的共模放大倍數 =0,其實測的共模抑制比 將是一個較大的數值, 愈大,說明電路放大的是電壓,不能放大電流。放大多少倍都可以,可以用多級放大。不過單級最好不要超過100,否則容易引起信號失真。 抑制共模信號的能力愈強。

差動放大器電路圖及工作原理

基本差動放大電路:下圖為差動放大器的兩種典型電路。其中左圖為射極偏置,右圖為電流源偏置

差動放大電路圖
差動放大電路圖 (a)射極偏置差放 (b)電流源偏置差放

差動放大電路有兩個輸入端子和兩 個輸出端子,因此信號的輸入和輸出均有雙端和單端兩種方式。雙端輸入時,信號同時加到兩輸入端;單端輸入時,信號加到一個輸入端與地之間,另一個輸入端接 地。雙端輸出時,信號取于兩輸出端之間;單端輸出時,信號取于一個輸出端到地之間。因此,差動放大電路有雙端輸入雙端輸出、單端輸入雙端輸出、雙端輸入單 端輸出、單端輸入單端輸出四種應用方式。上面兩個差動放大器電路均為雙端輸入雙端輸出方式。

差動放大電路的外信號輸入分差模和共模兩種基本輸入狀態。當外信號加到兩輸入端子之間,使兩個輸入 信號vI1、vI2的大小相等、極性相反時,稱為差模輸入狀態。此時,外輸入信號稱為差模輸入信號,以vId表示,且有:

  

當外信號加到兩輸入端子與地之間,使vI1、vI2大小相等、極性相同時,稱為共模輸入狀態,此時 的外輸入信號稱為共模輸入信號,以vIC表示,且:


         

當輸入信號使vI1、vI2的大小不對稱時,輸入信號可以看成是由差模信號vId和共模信號vIc 兩部分組成,其中

  

根據上述,可得到下圖的統一的簡化差動放大電路。其中,IEE為差動對管公共射極支路的靜態電 流,Rem表示公共射極于地之間的動態電 阻,即Rem=ro3, ro3為下圖電流源電路的動態輸出電阻:

差動放大電路圖

電流源電路圖

總而言之,通過這次文章的學習,我們獲得了很多,知道了差動放大器的特點,知道了差動放大器的放大電路的知識,知道了差動放大器的工作原理,但學海無涯,我們還得一如既往的努力踏實的學習,只有這樣才能成為合格的人才。

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差動放大電路,差動放大電路圖
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用差分放大器來驅動高速ADC

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