ui2ui1
EC
EeR
em=ro3
? ?
T
1BE2BE
T
1BE
s
T
2BE
s
T
1BE
s
U
uu
e x p1
U
u
e x pI
U
u
e x pI
U
u
e x pI
?
??
??
3.3.2共射差放理想对称时的大信号特性
右图所示电路,如果设,U A = ∞ ( 即忽略基区调宽效应 )
:
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
??
?
T
id
ee
1E1c
T
id
ee
2E2c
U
u
e x p1
I
ii
U
u
e x p1
I
ii
?
?
Iee
uid
1/2Iee
iC1iC2
4UT2UT
iC
IE1 IE2
uBE1 uBE2
Iee
ic1 ic1
2E1Eee
T
BE
sE
III
U
ue x pIi
???
?
则有
? ???
2BE1BE
E2BEE1BE2i1iid
uu
UuUuuuu
??
??????
UE
休息 1 休息 2
返回
Iee
uid
1/2Iee
iC1iC2
4UT2UT
iC
( 4 )传输跨导,
( 斜率 ) 0v
id
c
m axm
id
c
m
id
du
di
g
du
di
g
?
???
单端输出:
T
1E
0v i d
id
1c
m a xms
U
I
2
1
du
di
g ??
?
双端输出:
T
1E
ma xmsma xmB
U
I
g2g ??
( 等于单管共射电路的跨导 g
m
)
分析:( 1 )当 u i1 =u i2 =0 时,i C1 =i C2 =I C1 =I C2
(静态工作点) = 1 / 2 I ee
( 3 )线性范围 - U T ~ U T
( 2 ) i Ci = f ( u id ),i C2 = f ( u id ) 以纵轴对称
且总有 i C1 +i C2 =I ee (射极恒流)
休息 1 休息 23.3.2共射差放理想对称时的大信号特性
返回
ui2ui1
EC
EeR
em=ro3
Iee
uid
1/2Iee
iC1iC2
4UT2UT
iC
( 5 ) u id 超过 ± 4U T 时,差放具有良
好的限幅特性――应用广泛(在
非线性电路中) ( 6 ) 在射极接入负反馈电阻 R
e,能
扩展线性动态范围,线性动态
范围的扩展量等于 R e I ee,
Re Re
电路仿真
3.3.2共射差放理想对称时的大信号特性
返回
ui1 ui2
uod
Rem=ro3
ui1 ui2
EC
Ee
uo1 uo2
Iee
3.3.3基本共射差放理想对称时的微变等效分析
1,低频差模特性
0u,0u icid ?? (单纯差模输入状态)
ii, 如果差放电路对称,
在单纯差模输入时,
u o1 = - u o2,
所以 R L 中心处的电位为零。
ΔUEE
EEI?
i, 2i1i
uu ???
?
?
?
?????
???
2e2c22i
1e1c11i
iiTu
iiTu
??
??
且有 2e1e
ii ?? ??
emEE
R0I ??? ?
上的差模电压为零
0U
EE
?? ?
1ci? 2ci?
Δie1 Δie2
电路仿真
ui1 ui2
返回
ui1
+
uo1
-
ui1 ui2
uod
1ud1i
01
id
od
ud Au2
u2
u
uA ???
1,低频差模特性
(1) 单纯差模输入时的差模等效电路
( 2 ) 半边差模微变等效电路 。
1i2i1iid
010201od
u2uuu
u2uuu
???
????
2i1i
0201
vv
vu
??
??
( 3) 差模电压增益:
结论:差放双端输出增益
A u d = 差模半边等效电路的增益 A u d1
电路仿真休息 1 休息 2
Rem=ro3
ui1 ui2
EC
Ee
uo1 uo2
Iee
+ uod -
返回
ui1
+
uo1
-
ui1 ui2
uod( 4) 差模电压增益的讨论:
i,
ieb
Lfe
ieb
'
Lcefe
1udud
hR
Rh
hR
)R//r(h
AA
0Re
?
?
??
?
???
?
(忽略 r ec,R L ’ =R c // 1/2 R L )ii,
0Re ? 时
?? efeieb
Lfe
ud
Rh1hR
Rh
A
???
?
??
iii,单端输出时的差模增益,ud
id
od
1ud
A
2
1
u
u
2
1
A ??
单端输出时的差模增益是双端输出时的一半, 左边输出反相
右边输出同相
Re
电路仿真
Re
休息 1 休息 2
Re Re
EC
-Ee
ui1 ui2
Iee
返回
ui1 ui2
i v,差模输入电阻:
双端、单端输出相同,
当 0R e ? 时
? ?
ieb
id
id
id hR2
i
u
R ???
当 0R e ? 时 ??? ?eiebid R1hR2R ?????
V,差模输出电阻 R od
双端输出,? ? cceC
od
od
od R2r//R2
i
u
R ???
单端输出,Cod RR ?
注意:以上分析完全运用于单端输入状态
( 4) 差模电压增益的讨论:
iid
Rid
iid
Rid
Rod
Rod
返回
uic uic
uoc1 uoc2
2Rem 2Rem
Rem=ro3
ui1 ui2
EC
Ee
Iee
2 低频共模特性:
单纯共模输入状态,
0u,uuu idic2i1i ???
cmecmeEE
e2e1eee
2e2c2ic
1e1C1ic
R2iRi2u
i2iiI
iiTu
iiTu
??
????
??
??
???
?
?
?
?
?
????
???
???
ei2?
uEE
( 1 ) 共模等效电路
由于 u o c 1 = u o c 2 = u 0 C
所以 流过 R L 的电流 = 0, R L 开路
ei? ei?
1ci? 2ci?
电路仿真
uEE uEE
休息 1 休息 2
uoc1 uoc2
ic uic
返回
uic 2Rem
uic uic
uoc1 uoc2
2Rem 2Rem
2 低频共模特性:
(2 ) 共模半边等效电路
(3 ) 单端输出的共模电压增益( A u C 1 )
定义,A u C 1 = u oc 1 / u ic
(共模输入,单端输出)
?? cmccmieb cfe1uc R2 RR21hR
RhA ??
???
??
?
当电路理想对称时
A u c = (u o c 1 - u o c 2 ) / u ic =0
( 差动放大器对共模输入信号具有抑
制能力,可以看出双端输出时,电路
越对称,共模抑制能力越强 )休息 1 休息 2
电路仿真
uoc1- uoc2
+
_
uoc1( 4 ) 双端输出的共模电压增益( A u C )
返回
uic Iee
EC
Ee
2Rem
uic
2 低频共模特性:
( 4 ) 共模输入电阻,
?? cmcmieb
ic
ic
ic
R2R21hR
i
u
R
?? ?????
?单
( 忽略了 r ce 的作用 )
R ic 双 = 1/2 R ic 单( 5 ) 共模输出电阻
CC0
C2C0
C1c0
R2R
RR
RR
??
?
?
?
?
?
iic
Ric单
Ric双
Roc1
Roc双
休息 1 休息 2 返回
2 低频共模特性:
( 6 ) 共模抑制比
定义:
uC
ud
C M R A
AK ?
? ?
uc
ud
dBC M R A
Alg20K ?
i 双端输出时,???
uc
ud
C M R A
A
K (电路对称时)
i i 单端输出时,
? ?
??
ie
cmfe
iebc
cmCfe
cm
C
ieb
cfe
1uc
1ud
SC M R
h
Rh
hRR
RRh
R2
R
hR
Rh
2
1
A
A
K
?
?
?
?
?
?
?
?
??
(负载开路,忽略 R
b
)
休息 1 休息 2返回
ui1 ui2
EC
-EC
Iee
3.3.4 有源负载共射差放
1,电路结构
T 1 和 T 2 对管, T 3 和 T 4 对管
T 3, T 4 镜像电流源作为
T 1 和 T 2 差放电路的有源负载。
2,传输特性,
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
T
id
EE
2C
T
id
EE
1c
U
u
exp1
I
i
U
u
exp1
I
i
?
?
又因为
T
id
EE2c1c2c4c0 U
u
t a n hIiiiii ???????
传输跨导
T
E
0u
id
o
m
U
I
du
di
g
id
?? ?, 和双端输出的差
放跨导相同,故具有单端一双端的转换功能。
+
ou
-
oi
1ci 2ci
idu21 idu2
1?
Iee
uid
1/2Iee
iC1iC2
4UT2UT
iC
4ci
3ci
电路仿真
休息 1 休息 2
继续
返回
EC
EeR
em=ro3
? ?
T
1BE2BE
T
1BE
s
T
2BE
s
T
1BE
s
U
uu
e x p1
U
u
e x pI
U
u
e x pI
U
u
e x pI
?
??
??
3.3.2共射差放理想对称时的大信号特性
右图所示电路,如果设,U A = ∞ ( 即忽略基区调宽效应 )
:
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
??
?
T
id
ee
1E1c
T
id
ee
2E2c
U
u
e x p1
I
ii
U
u
e x p1
I
ii
?
?
Iee
uid
1/2Iee
iC1iC2
4UT2UT
iC
IE1 IE2
uBE1 uBE2
Iee
ic1 ic1
2E1Eee
T
BE
sE
III
U
ue x pIi
???
?
则有
? ???
2BE1BE
E2BEE1BE2i1iid
uu
UuUuuuu
??
??????
UE
休息 1 休息 2
返回
Iee
uid
1/2Iee
iC1iC2
4UT2UT
iC
( 4 )传输跨导,
( 斜率 ) 0v
id
c
m axm
id
c
m
id
du
di
g
du
di
g
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???
单端输出:
T
1E
0v i d
id
1c
m a xms
U
I
2
1
du
di
g ??
?
双端输出:
T
1E
ma xmsma xmB
U
I
g2g ??
( 等于单管共射电路的跨导 g
m
)
分析:( 1 )当 u i1 =u i2 =0 时,i C1 =i C2 =I C1 =I C2
(静态工作点) = 1 / 2 I ee
( 3 )线性范围 - U T ~ U T
( 2 ) i Ci = f ( u id ),i C2 = f ( u id ) 以纵轴对称
且总有 i C1 +i C2 =I ee (射极恒流)
休息 1 休息 23.3.2共射差放理想对称时的大信号特性
返回
ui2ui1
EC
EeR
em=ro3
Iee
uid
1/2Iee
iC1iC2
4UT2UT
iC
( 5 ) u id 超过 ± 4U T 时,差放具有良
好的限幅特性――应用广泛(在
非线性电路中) ( 6 ) 在射极接入负反馈电阻 R
e,能
扩展线性动态范围,线性动态
范围的扩展量等于 R e I ee,
Re Re
电路仿真
3.3.2共射差放理想对称时的大信号特性
返回
ui1 ui2
uod
Rem=ro3
ui1 ui2
EC
Ee
uo1 uo2
Iee
3.3.3基本共射差放理想对称时的微变等效分析
1,低频差模特性
0u,0u icid ?? (单纯差模输入状态)
ii, 如果差放电路对称,
在单纯差模输入时,
u o1 = - u o2,
所以 R L 中心处的电位为零。
ΔUEE
EEI?
i, 2i1i
uu ???
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?
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?????
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2e2c22i
1e1c11i
iiTu
iiTu
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且有 2e1e
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R0I ??? ?
上的差模电压为零
0U
EE
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1ci? 2ci?
Δie1 Δie2
电路仿真
ui1 ui2
返回
ui1
+
uo1
-
ui1 ui2
uod
1ud1i
01
id
od
ud Au2
u2
u
uA ???
1,低频差模特性
(1) 单纯差模输入时的差模等效电路
( 2 ) 半边差模微变等效电路 。
1i2i1iid
010201od
u2uuu
u2uuu
???
????
2i1i
0201
vv
vu
??
??
( 3) 差模电压增益:
结论:差放双端输出增益
A u d = 差模半边等效电路的增益 A u d1
电路仿真休息 1 休息 2
Rem=ro3
ui1 ui2
EC
Ee
uo1 uo2
Iee
+ uod -
返回
ui1
+
uo1
-
ui1 ui2
uod( 4) 差模电压增益的讨论:
i,
ieb
Lfe
ieb
'
Lcefe
1udud
hR
Rh
hR
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(忽略 r ec,R L ’ =R c // 1/2 R L )ii,
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?? efeieb
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Rh
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iii,单端输出时的差模增益,ud
id
od
1ud
A
2
1
u
u
2
1
A ??
单端输出时的差模增益是双端输出时的一半, 左边输出反相
右边输出同相
Re
电路仿真
Re
休息 1 休息 2
Re Re
EC
-Ee
ui1 ui2
Iee
返回
ui1 ui2
i v,差模输入电阻:
双端、单端输出相同,
当 0R e ? 时
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i
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V,差模输出电阻 R od
双端输出,? ? cceC
od
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i
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单端输出,Cod RR ?
注意:以上分析完全运用于单端输入状态
( 4) 差模电压增益的讨论:
iid
Rid
iid
Rid
Rod
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返回
uic uic
uoc1 uoc2
2Rem 2Rem
Rem=ro3
ui1 ui2
EC
Ee
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2 低频共模特性:
单纯共模输入状态,
0u,uuu idic2i1i ???
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1e1C1ic
R2iRi2u
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iiTu
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uEE
( 1 ) 共模等效电路
由于 u o c 1 = u o c 2 = u 0 C
所以 流过 R L 的电流 = 0, R L 开路
ei? ei?
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电路仿真
uEE uEE
休息 1 休息 2
uoc1 uoc2
ic uic
返回
uic 2Rem
uic uic
uoc1 uoc2
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2 低频共模特性:
(2 ) 共模半边等效电路
(3 ) 单端输出的共模电压增益( A u C 1 )
定义,A u C 1 = u oc 1 / u ic
(共模输入,单端输出)
?? cmccmieb cfe1uc R2 RR21hR
RhA ??
???
??
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当电路理想对称时
A u c = (u o c 1 - u o c 2 ) / u ic =0
( 差动放大器对共模输入信号具有抑
制能力,可以看出双端输出时,电路
越对称,共模抑制能力越强 )休息 1 休息 2
电路仿真
uoc1- uoc2
+
_
uoc1( 4 ) 双端输出的共模电压增益( A u C )
返回
uic Iee
EC
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2 低频共模特性:
( 4 ) 共模输入电阻,
?? cmcmieb
ic
ic
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i
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( 忽略了 r ce 的作用 )
R ic 双 = 1/2 R ic 单( 5 ) 共模输出电阻
CC0
C2C0
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RR
RR
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iic
Ric单
Ric双
Roc1
Roc双
休息 1 休息 2 返回
2 低频共模特性:
( 6 ) 共模抑制比
定义:
uC
ud
C M R A
AK ?
? ?
uc
ud
dBC M R A
Alg20K ?
i 双端输出时,???
uc
ud
C M R A
A
K (电路对称时)
i i 单端输出时,
? ?
??
ie
cmfe
iebc
cmCfe
cm
C
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cfe
1uc
1ud
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R2
R
hR
Rh
2
1
A
A
K
?
?
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??
(负载开路,忽略 R
b
)
休息 1 休息 2返回
ui1 ui2
EC
-EC
Iee
3.3.4 有源负载共射差放
1,电路结构
T 1 和 T 2 对管, T 3 和 T 4 对管
T 3, T 4 镜像电流源作为
T 1 和 T 2 差放电路的有源负载。
2,传输特性,
?
?
?
?
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U
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T
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EE2c1c2c4c0 U
u
t a n hIiiiii ???????
传输跨导
T
E
0u
id
o
m
U
I
du
di
g
id
?? ?, 和双端输出的差
放跨导相同,故具有单端一双端的转换功能。
+
ou
-
oi
1ci 2ci
idu21 idu2
1?
Iee
uid
1/2Iee
iC1iC2
4UT2UT
iC
4ci
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电路仿真
休息 1 休息 2
继续
返回