什么是差分放大威廉希尔官方网站
差分放大威廉希尔官方网站 利用威廉希尔官方网站 参数的对称性和负反馈作用,有效地稳定静态工作点,以放大差模信号抑制共模信号为显著特征,广泛应用于直接耦合威廉希尔官方网站 和测量威廉希尔官方网站 的输入级。但是差分放大威廉希尔官方网站 结构复杂、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。差分放大威廉希尔官方网站 :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:有典型威廉希尔官方网站 和射极带恒流源的威廉希尔官方网站 两种。
(a)射极偏置差放(b)电流源偏置差放
差放有两个输入端子和两个输出端子,因此信号的输入和输出均有双端和单端两种方式。双端输入时,信号同时加到两输入端;单端输入时,信号加到一个输入端与地之间,另一个输入端接地。双端输出时,信号取于两输出端之间;单端输出时,信号取于一个输出端到地之间。因此,差分放大威廉希尔官方网站 有双端输入双端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入单端输出四种应用方式。上面两个威廉希尔官方网站 均为双端输入双端输出方式。
(a)电阻Re是T1和T2两管的公共射极电阻,或称射极耦合电阻,它实际上就是在工作点稳定威廉希尔官方网站 中植入的射极电阻,只是此处将两个电阻的射极电阻合并成一个Re,所以经它的作用是稳定静态工作点,对零漂做进一步的抑制。电阻Re常用等效内阻极大的恒流源I0来代替,以便更有效地提高抑制零漂的作用。负电源-用来补偿射极电阻Re两端的直流压降,以避免采用电压过高的单一正电源+,并可扩大输出电压范围,使两基极的静态电位为零,基极电阻Rb通常为外接元件,也可不用,其作用是限制基极静态电流并提高输入电阻。
差分放大器工作状态
上图a威廉希尔官方网站 ,是输入信号IN1=IN2的状态。
(1)因输入端的“虚断”特性,同相输入端为高阻态,其输入电压值仅仅取决于R1、R2分压值,为2V。同相输入端的2V电压可以看作成为输入端比较基准电压;
(2)因两输入端的“虚短”特性,可进而推知其反相输入端,即R3、R4串联分压威廉希尔官方网站 ,其b点=a点=2V。这是反馈电压。放大器的控制目的是使反馈电压等于基准电压;
(3)由R1=R3,R2=R4条件可知,放大器输出端只有处于“虚地”状态,即输出端为0V,才能满足b点=a点=2V,这可以由此导出差分放大器的一个工作特征。
上图b中的(1)威廉希尔官方网站 ,是IN1》IN2的状态。
(1)此时因同相输入端电压高于反相输入端,输出端电压往正方向变化,其R3、R4偏置威廉希尔官方网站 中的电流方向如图所示;
(2)由R3、R4的阻值比例可知,R3两端电压降为(2.8V-1.5V)/10k,则R4两端电压降为1.3V×4=5.2V,输出端电压为2.8V+5.2V=8V。
(4)此时的输入电压差为IN1-IN=2V,输出电压为8V。显然,该差分放大器的差分电压放大倍数=R4/R3是4倍压差分放大器。由此可以推知差分放大器的差分输入放大倍数为(1N1-IN2)×R4/R3=-OUT
上图b中的(2)威廉希尔官方网站 ,是IN1《IN2的状态。
此时因反同相输入端电压高于同相输入端,输出端电压往负方向变化,其R3、R4偏置威廉希尔官方网站 中的电流方向如图所示。同样,依R3、R4的阻值比例可推知,在此输入条件下,输出端电压为-8V,威廉希尔官方网站 依然将输入差分信号放大了4倍。
从威廉希尔官方网站 的工作(故障)状态判断来说,直接测量R3、R4串联威廉希尔官方网站 的分压状态,只要R3、R4串联分压是成立的,则威廉希尔官方网站 就大致上(起码运放芯片)就是好的;威廉希尔官方网站 的电压放大倍数也由此得出;只要测量输入电压差(R1、R3左端电压差),再测量输出端电压进行比较,则外围偏置威廉希尔官方网站 的好坏。
差分放大威廉希尔官方网站 的接法大全
1、双端输入单端输出威廉希尔官方网站
威廉希尔官方网站 如右图所示,为双端输入、单端输出差分放大威廉希尔官方网站 。由于威廉希尔官方网站 参数不对称,影响了静态工作点和动态参数。
直流分析:
画出其直流通路如右下图所示,图中和是利用戴维宁定理进行变换得出的等效电源和电阻,其表达式分别为:
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