求带恒流源的差分放大器的介绍

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-04
求带恒流源的差分放大器的介绍

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http://www.cndzz.com/info/3130-1.htm
一个恒流源电路 2006-4-19
开关电源式高压恒流源电路图 2006-4-12
开关电源式高压恒流源电路图 2006-4-12
采用运算放大器TAA861的恒流源 2005-4-1
采用运算放大器和达林顿晶体管的恒流源 2005-4-1
采用集成稳压电路的恒流源 2005-4-1
简单的恒流源 2005-4-1
具有宽调节范围的恒流源爱好电子技术的朋友可能在翻阅一些电子书刊时常看到“恒流源这个名词,那么什么是恒流源呢?顾名思义恒流源就是一个能输出恒定电流的电源。图5中的r是电源E的内阻,RL为负载电阻,根据欧姆定律:流过RL的电流为I=E/r+R如果r很大如500K,那么此时RL在1K---10K变化时,I将基本不变(只有微小的变化)因为RL相对于r来说太微不足道了,此时我们可以认为E是一个恒流源。为此我们推论出:恒流源是一个电源内阻非常大的电源。
在电子电路中(如晶体管放大器电路)我们常需要一些电压增益较大的放大器,为此常要将晶体管集电极的负载电阻设计得尽量大,但此电阻太大将容易使晶体管进入饱和状态,此时我们可利用晶体三极管来代替这个大电阻,这样一来既可得到大的电阻,同时直流压降并不大,图6所示。
图中稳压管D和电阻R2组成的稳压电路用来偏置BG1的工作点,并保证工作点的稳定(BG2为放大管)。从晶体管的输出特性可知,集电极---发射极电压VEC大于1---2V时,特性曲线几乎是平的,即VEC变化时,IC基本不变,也就是说,晶体管BG1的输出电阻非常大(几百千欧以上),图中由于BG1的电流基本恒定,所以称BG1是BG2的恒流负载。由于具有恒流源负载的放大器因其负载电阻大,故这种放大电路具有极大的电压增益,实际上在很多集成电路内部均采用这种电路。

特点:两者都放大差模电压,抑制共模电压。
区别:
1、输出不同:
典型差分放大器的单端输出大。
恒流源差分放大器双端输出均小。
2、电阻大小不同:
放大器的输入阻抗越高,但过大的电阻导致Vee过大。
恒流源理论上具有无穷大的动态电阻,但压降可以做到很低(1.5V以下),用作Re的非常适合,既保证了放大器的输入阻抗,有提高了差分放大器的输入共模电压范围。
3、定义不同:
长尾差放所接真电阻Re影响最大不失真输出电压摆幅。
恒流源偏置差放依赖的晶体管输出电阻rce是一个动态电阻,不影响最大不失真输出电压摆幅。

扩展资料:
差分放大器是普通的单端输入放大器的一种推广,只要将差放的一个输入端接地,即可得到单端输入的放大器。很多系统在差分放大器的一个输入端输入输入信号,另一个输入端输入反馈信号,从而实现负反馈。常用于电机或者伺服电机控制,以及信号放大。在离散电子学中,实现差分放大器的一个常用手段是差动放大,见于多数运算放大器集成电路中的差分电路。
参考资料来源:百度百科-差分放大器

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第三章

集成运算放大器

* 差分放大器
o 静态分析,
o 动态分析
o 四种接法
* 集成运放的基本单元电路
o 差分输入级
o 中间级
o 输出级
o 偏置电路
* 集成运放的典型电路和参数

主要内容

3.1.1基本差分放大器

电路组成:

3.1差分放大器

特点:

a.两只完全相同的管子;

b.两个输入端,

两个输出端;

c.元件参数对称;

一、静态工作点

3.1差分放大器

由对称性:

可假定:

有:

双边变单边

二、电路特性分析

* 抑制温漂的原理:温度变化和电源电压波动,都将使T1、T2集电极电流产生变化,且变化趋势是相同的,因此当从T1、 T2 集电极输出信号时,其变化量相互抵消,理想情况下,没有温漂。
* 共模信号:大小相等、极性相同的按共同模式变化的信号,表示为vic(输入共模信号)、voc(输出共模信号)。
* 差模信号:大小相等、极性相反,变化规律一样的信号,表示为vid(输入差模信号)、vod(输出差模信号)。

3.1差分放大器

1.差模放大倍数

3.1差分放大器

差分放大器在差模输入时的交流通路

输入差模信号时,两信号在射极电阻RE上产生的电流相互抵消,RE上的压降为零,对差模信号可视为短路。

接法1:双端输入,双端输出

接法1:双端输入,双端输出

考虑负载RL时,R´L= (RL /2)//RC代替上式中的RC。

接法1:双端输入,双端输出:

为什麼?

3.1差分放大器

考虑负载RL时,R´L=RL//RC代替上式中的RC。

接法2:双端输入,单端输出:

差分放大器在差模输入时的交流通路:单端输出

2.共模放大倍数

3.1差分放大器

输入共模信号时,两信号在射极电阻RE上产生的电流同相,RE上的压降为单管时的两倍。在画交流通路时,若要把两管的射极分开,则每管的发射极电阻增大一倍。

差分放大器在共模输入时的交流通路

接法1:双端输入,双端输出:

接法2:双端输入,单端输出:

3.共模抑制比:差模放大倍数与共模放大倍数之比。

对双端输出电路,共模抑制比为无穷大。

对单端输出电路,共模抑制比为:

3.1差分放大器

4.输入电阻和输出电阻

输入电阻根据输入接法分为差模输入电阻和共模输入电阻。

输出电阻根据输出接法分为双端输出电阻和单端输出电阻。

双端输出:

单端输出:

单端输入时:

* 单端输入等效双端输入:
* 因为右侧的RB+rbe归算到发射极回路的值[(RB+rbe) /(1+)]<< RE,故 RE 对 Ie 分流极小,可忽略, RE可认为是开路,於是有

vi1 = -vi2 = vi /2

所有计算同双端输入。

差动放大器共有四种输入输出方式:

* 1. 双端输入、双端输出(双入双出)
* 2. 双端输入、单端输出(双入单出)
* 3. 单端输入、双端输出(单入双出)
* 4. 单端输入、单端输出(单入单出

主要讨论的问题有:

* 差模电压放大倍数、共模电压放大倍数
* 输入电阻
* 输出电阻

3.1.2带恒流源的差分放大器

电路的组成和工作原理:

KCMR= Ad/Ac

* 从以上两式看出要减小Ac,提高共模抑制比,应增大RE,但RE不能太大,因为RE上的压降由VEE提供。在保持VT1、VT2两管的工作电流为一定值时,要加大RE,必须提高VEE,这是有困难的。能不能找到这样一种元器件,它的直流电阻很小,而它的交流电阻却很大,这样静态时不需要很大的VEE,动态时的AC却很小,KCMR很大?
* 晶体管本身具有恒流源特性,输出特性曲线上,放大区呈恒流特性。集成电路中由镜像电流源构成恒流源。

分立元件电路中的恒流源:

带恒流源的差分放大器

分立元件差分放大器

本节小结:

* 差分放大器的工作原理:
o 四种接法,性能参数;
o 带恒流源的差分放大器。
* 差分放大器的优点:
o 较高的共模抑制比,较小的零点漂移,直接耦合;
o 两个输入端,两个输出端,通用性强;
o 电路对称,对阻值精度要求不高,适宜集成。

集成电路:在一块矽片上集成出包括有源元件和无源元件构成的整体电路。

分类:数字集成电路和模拟集成电路。

集成运放:集成运算放大器,模拟电路的通用器件。

3.2集成运放的基本单元

集成运放的符号

AV0 — 开环差模电压放大倍数

vo = AV0(v+ – v)

集成运放的组成:

(1)输入级:高性能差放电路;输入电阻大、共模抑制比大、静态电流小。

(2)中间级:复合管共射电压放大电路;提供电压放大。

(3)输出级:互补对称输出电路。带载能力强、失真小。

(4)偏置电路:电流源电路;提供合适的静态工作点。

3.2.1差分输入级:

* 普通差分放大器:输入电阻小,最大差模输入电压低,放大倍数不够高。
* 改进方法:
o 共集-共基差分放大器
o 复合管差分放大器
o 超hfe管输入级

共集-共基差分放大器:

特点:

输入电阻高;

一定的电压放大倍数;

高差模输入电压。

复合管差分放大器:

特点:hfe大。

大幅度降低基极偏置电流;

提高输入阻抗。

共集-共基差分放大器

复合管差分放大器

几种复合管:

同型管组成复合管

不同型管组成复合管

3.2.2中间级

* 一至二级直接耦合放大电路构成,提供足够大的电压放大倍数;输出双端变单端;电平移动。
* 有源负载放大电路,提供电压放大倍数。

有源负载放大电路

有源负载差分放大器将

双端信号转换成单端信号

利用PNP管实

现电平移动

3.2.3输出级

* 输出大电流和大电压;输出电阻小。
* 采用射极跟随器或互补对称电路。

射极跟随输出级

基本互补对称电路

有保护电路的互补对称电路

3.2.4偏置电路

镜像恒流源电路

微电流源电路

小节

本节内容:

* 集成运放的组成:输入级,中间级,输出级,偏置电路
* 复合管
* 有源负载
* 互补对称电路
* 电流源

3.3集成运放的典型电路和参数

5G23集成运放电路图

特点:线路简单,性能适中。

两级电压放大,放大倍数为5~10万倍。

带恒流源负载的差分输入级

中间级:T4、T5共集接法,输出接T6基极和射级,实现双端变单端输出,T6实现电压放大和电平移动作用。

-VEE

恒流源电路

复合管射级跟随输出级,发射极接恒流源

5G23的外部接线图

R10外接,为T6的

集电极负载电阻

集成运放的主要参数

1) 输入失调电压 V IO

使 VO = 0,输入端施加的补偿电压

2) 输入偏置电流 I IB

VI = 0 时,

3) 输入失调电流 IIO

4) 输入失调电压温漂

5) 输入失调电流温漂

6) 转换速率

7) 差模输入电阻和共模输入电阻

本章主要内容

* 差分放大器
o 抑制零漂的关键;
o 四种接法及其技术指标;
o 带恒流源的差分放大器。
* 集成运放的基本单元
o 差分放大输入级;
o 带恒流源负载的中间级;
o 互补对称输出级;
o 恒流源偏置电路。
* 典型电路和主要参数

本章小结

单端输入可以等效为图3.29所示输入方式:既有差模输入信号uI,又有共模输入信号uI/2;输出电压既包括差模信号,又包括共模信号。单入单出、单入双出情况下的静态分析和差模信号的分析对应於双入单出、双入双出时的情况,没有差别。

对共模信号而言,单入双出在理想情况下,其共模信号完全被抑制,可以等效为双入双出的情况;但在电路参数不完全一致时,存在共模双出电压。而单入单出就一定存在共模输出电压,共模电压放大倍数的计算与双入单出相同。

参考资料
physics.whu.edu.cn/xunli/uploads/200802/200822717214657587.ppt

学习带恒流源式差动放大器的设计方法和调试方法

带恒流源的差动放大器

为了改善差动式直流放大电路的零点漂移,利用了负反馈能稳定工作点的原理,在两管公共发射极回路接入了稳流电阻RE和负电源VEE,RE愈大,稳定性愈好。但由於负电源不可能用得很低,因而限制了RE阻值的增大。为了解决这一矛盾,实际应用中常用晶体管恒流源来代替RE,形成了具有恒流源的差动放大器,电路如图2.3具有恒流源的差动放大器,应用十分广泛。

图2.3

电子基础实验中心

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当某些环境因素或干扰存在时,会引起电路参数变化。例如当温度升高时,三极管VBE会下降,β会增加,使两管的集电极电流增加了△ICQ1= ICQ2 = △ICQ,使两管集电极对地电位也产生了一个增量△VCQ1和△VCQ2,且数值相等。此时输出电压的变化量

△V0=△VCQ1 = △VCQ2=0,

参考资料
http://72.14.235.104/search?q=cache:w5k-0Qncb-wJ:syzx.cuit.edu.cn/UpLoadFiles/kj/mdsy/%E6%A8%A1%E7%94%B5%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E8%AF%BE%E4%BB%B607-081/%E6%A8%A1%E7%94%B5%E5%AE%9E%E9%AA%8C2bb.ppt+%E5%B8%B6%E6%81%86%E6%B5%81%E6%BA%90%E7%9A%84%E5%B7%AE%E5%88%86%E6%94%BE%E5%A4%A7%E5%99%A8&hl=zh-TW&ct=clnk&cd=5&gl=tw&client=firefox-a

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  • 求带恒流源的差分放大器的介绍
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  • 在恒流源式差分放大电路中,恒流源起什么作用
    答:a)其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源;b)输出晶体管的输出电阻尽量大(最好是无穷大)——输出级需要是恒流源。
  • 下图的差分放大电路中,R2的作用是什么?
    答:R2的具体作用是和R1构成分压电阻来确定T3的基极电位Ub3。其作用和下图中的 R1+DW 一致,但没有稳压作用效果差一些。在Ub3确定的前提下:Ie3↑→R3上形成的电压↑→Ue3↑→Ube3↓→Ie3↓,从而构成恒流源。
  • 带有恒流源的差分放大电路恒流源的作用
    答:一是提供合适的静态电流,二是恒流源内阻很大,有利于抑制共模信号,提高共模抑制比。
  • 差分放大电路的介绍
    答:分析繁琐,特别是其对差模输入和共模输入信号有不同的分析方法,难以理解,因而一直是模拟电子技术中的难点。差分放大电路:按输入输出方式分:有双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出和单端输入单端输出四种类型。按共模负反馈的形式分:有典型电路和射极带恒流源的电路两种。
  • 741运算放大器内部原理讲解
    答:741整体上是三极管结构的运算放大器,由输入级、中间级、输出级构成。具体结构如下:1、741的输入级是差分输入级,采用了恒流源的技术。2、741的中间级的作用是共射放大,采用了复合管技术。3、741的输出级是近似于乙类互补的输出电路。
  • 简述差分放大电路的类型
    答:差分放大电路常见的形式有三种:基本形式、长尾式和恒流源式。一种单晶体管电流镜像与适当的负载相接合,其中结合了适当的开关集合,以实现比较器功能。具体地,差分电路包括单晶体管电流镜像,所述单晶体管电流镜像包括通过开关与晶体管相连的电容器以及通过各自独立的开关与电流镜像相连的两个电流源,与电容...
  • 典型差分放大器与恒流源差分放大器的最主要特点和区别是什么_百度知 ...
    答:特点:两者都放大差模电压,抑制共模电压。区别:前者的单端输出和双端输出均远小于后者。 本回答由提问者推荐 举报| 答案纠错 | 评论 20 3 wolfproperty 采纳率:25% 擅长: 暂未定制 为您推荐: 恒流源放大器优势 差分放大器实验报告 差分放大器测试 查分放大器输入电阻 直流恒流源 恒流源的设计 可调恒...