?直接耦合放大电路?零点漂移
电路组成及工作原理?抑制零点漂移原理
6.2.0 概述
6.2.1 基本差分式放大电路
6.2.2 FET差分式放大电路
6.2.3 差分放大电路的传输特性
差分式放大电路中的一般概念
主要指标计算?几种方式指标比较
6.2 差分式放大电路
1,直接耦合放大电路可以放大直流信号
2.直接耦合放大电路的零点漂移零漂,
主要原因,
温漂指标,
# 为什么一般的集成运算放大器都要采用直接耦合方式？
温度变化引起,也称 温漂 。
输入短路时,输出仍有缓慢变化 的电压产生 。
温度每升高 1oC,输出漂移电压按电压增益折算到输入端的等效输入漂移电压值 。
电源电压波动也是原因之一
6.2.0 概述例如
1 0 0,=V1A
若第一级漂了 100 uV，
则输出漂移 1 V。
若第二级也漂了 100 uV，
则输出漂移 10 mV。
假设
第一级是关键
。 1= 1 0 0,= V3V2 AA
3,减小零漂的措施
用非线性元件进行温度补偿
调制解调方式 。 如,斩波稳零放大器,
采用差分式放大电路漂了 100 uV
漂移
10 mV+100 uV
漂移
1 V+ 10 mV
漂移
1 V+ 10 mV
（ 思考题 ）
共模抑制比 反映抑制零漂能力的指标
4,差分式放大电路中的一般概念根据 vid,vic两式又有差分式放大电路输入输出结构示意图
+
-
vi1 +
-
vi2
+
-
vo1
差放
vo2+
-
+
-vid
+
-vo
i2i1id = vvv?
差模信号
)(21= i2i1ic vvv?
共模信号
id
o
VD = v
vA?
差模电压增益
ic
o
VC = v
vA
共模电压增益
2=
id
ici1
vvv?
2=
id
ici2
vvv?
总输出电压
icVCidVDooo = vAvAvvv
差模等效输入方式差放+-vid
差放+
-
vid
(a)
(b)
共模等效输入方式差放+
-
vic
差模信号输出共模信号输出
VC
VD
C M R = A
AK
1,电路组成及工作原理静态
0CC2C1 2
1= IIII
CE 2CE 1 = VV
CCV
)7.0(CCCC RIV
CC RI EV
β
III C
B2B1
6.2.1 基本差分式放大电路动态 仅输入差模信号,
i2i1 vv 和大小相等，相位相反。
c2c1 vv 和大小相等，,0
c2c1o vvv
信号被放大。
相位相反。
1,电路组成及工作原理温度变化和电源电压波动,都将使两个晶体管集电极电流产生变化,
且变化趋势是相同的,
差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用其效果相当于在两个输入端加入了共模信号
2,抑制零点漂移原理
2,抑制零点漂移由此看出,温度升高时,引起两集电极电流增加,使得流过 Re上的电流增加,发射极电位上升,从而限制了集电极电流的增加 。 这一过程类似于分压式射极偏置电路的温度稳定过程 。 所以,即使电路处于单端输出方式时,仍有较强的抑制零漂能力 。
另一方面
（ 1）差模电压增益
id
o
VD = v
vA
i2i1
o2o1
vv
vv
接入负载时
（ 双入,双出交流通路 ）
<B> 双入,单出
i1
o1
2
2
v
v?
be
c
r
R
be
Lc
VD
)
2
1
//(
=
r
RR
A
以双倍的元器件换取抑制零漂的能力
<A> 双入,双出
id
o1
VD1 = v
vA
i1
o1
2v
v
VD2
1 A?
be
c
2r
R
接入负载时
be
Lc
VD 2
)//(=
r
RRA
3,主要指标计算
3,主要指标计算
（ 1）差模电压增益
<C> 单端输入
eo rr
等效于双端输入指标计算与双端输入相同
<A> 双端输出共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。
所以 0
o c 2o c 1oc vvv
0
ic
oc
VC v
vA共模增益
<B> 单端输出
ic
o c1
VC1 v
vA?
抑制零漂能力增强
ic
oc2
v
v?
obe
c
2)1( rr
R
o
c
2r
R or?VC1A
（ 2）共模电压增益
VC
VD
C M R A
AK? dB lg20
VC
VD
C M R A
AK?
双端输出,理想情况
C MRK?
单端输出
C MRK
VC1
VD1
A
A
be
o
r
r
越大,C M RK
抑制零漂能力 越强单端输出时的总输出电压
)1(
idC M R
ic
idVD1o1 vK
vvAv
（ 4）频率响应高频响应与共射电路相同,低频可放大直流信号 。
（ 3）共模抑制比
VDA
VCA
CMRK
be
Lc )2
1//(
r
RR?
be
Lc
2
)//(
r
RR
be
Lc )2
1//(
r
RR?
be
Lc
2
)//(
r
RR
0?
o
Lc
2
//
r
RR 0?
o
Lc
2
//
r
RR
be
o
r
r
be
o
r
r
输出方式 双出 单出 双出 单出
4,几种方式的计算指标比较
idR
icR
oR
4,几种方式指标比较输出方式 双出 单出 双出 单出
be2r be2r
]2)1([21 obe rr ]2)1([21 obe rr
c2R cR c2R cR
（ 思考题 ）
(4)当输出接一 12k?负载时的电压增益,
解：
求,
mA1)V12(0
c3
C3?
RI
V9)V12(0 e3E3E3C3C E 3 RIVVV
+ 12
+
-
v o
- 12
R c1 R
c2
T 2 T
1
R e1
i C1 i C2
+
-
v id
T 3
R b1
i E
R e2
R b2
R c3
R e3 i
E3
1k?
1k?
10k? 10k? 3k?
12k?
10k?
R i2
例
。时，当
，，
均为硅管，、、
V00
8050
TTT
Oi
321
321
vv
mV5)3(;)2(;
)1(
Oi
V2VD2V
e2
C E 2C E 3EC23C
vv
AAA
R
VVIII
时，当的值及
、、、、
(1)静态
k3.2mV26)1(200
E3
3b e 3 Ir?
(2)电压增益
+ 12
+
-
v o
- 12
R c1 R
c2
T 2 T
1
R e1
i C1 i C2
+
-
v id
T 3
R b1
i E
R e2
R b2
R c3
R e3 i
E3
1k?
1k?
10k? 10k? 3k?
12k?
10k?
R i2
mA37.0
c2
B E 3e3E3
C2?
R
VRII
V9
V )7.0(1037.012
V12 E2c2C2C E 2
VRIV
mA74.022 C2E2E III
k2.5k
74.0
121074.07.0
)12(
E
e1EE
e2
I
RIV
R
k78.3mV26)1(200
E2
2b e 2 Ir?
k3.245
)1( e33b e 3i2 RrR?
(3)
+ 12
+
-
v o
- 12
R c1 R
c2
T 2 T
1
R e1
i C1 i C2
+
-
v id
T 3
R b1
i E
R e2
R b2
R c3
R e3 i
E3
1k?
1k?
10k? 10k? 3k?
12k?
10k?
R i2
50)(2 )//(
b1be
i2c22
V D 2 Rr
RRA?
9.3
)1(
)//(
e33be
L3c3
V2
Rr
RR
A
1 9 5V2VD2V AAA
V98.0V 1051 9 5 3iVOvAv
(4) 时 k12
LR 95.1
)1(
)//(
e33be
L3c3
V2 Rr
RRA
5.97V2V D 2V AAA
与共源电路相同
id
o2
VD2 v
vA?
1,电路组成
2,差模增益
dm2
1 Rg
3,差模输入电阻
g1id RR?
M 1
6.2.2 FET差分式放大电路
end
)( idC1 vfi? )( idC2 vfi? 图中纵坐标为 0C1 / Ii
6.2.3 差分式放大电路的传输特性
1,差分式放大电路如图所示。
分析下列输入和输出的相位关系：
反相vC1与 vi1
end
同相vC2与 vi1
同相vC1与 vi2
反相vC2与 vi2
反相vO与 vi1
同相vO与 vi2
2,静态时，两个输入端是否有静态偏置电流？
1,若在基本差分式放大电路中增加两个电阻 Re（如图所示）。
则动态指标将有何变化？
答,双端输出差模增益差模输入电阻
be
Lc )2
1
//(
r
RR?
VDA
idR ][2 ber
o
Lc
2
//
r
RR
单端输出共模增益
VC1A
icR )]2)(1([
2
1
obe rr
共模输入电阻
e)1( R
e)1( R
eR?
eR?
增加了 Re增加了
end
思考与习题习 题思考题
{end}
P.270-6.2.3,6.2.7
P.242-6.2.5
A1vi vo
103
A2vi vo
105
答：
两个放大电路是否都可以放大 0.1mV的信号？
end
增加了 Re电压增益输出漂移电压均为 200 mV
输出漂移电压输入端漂移电压为 0.2 mV
输入端漂移电压为 0.002 mV
A1不可以,A2可以
电路组成及工作原理?抑制零点漂移原理
6.2.0 概述
6.2.1 基本差分式放大电路
6.2.2 FET差分式放大电路
6.2.3 差分放大电路的传输特性
差分式放大电路中的一般概念
主要指标计算?几种方式指标比较
6.2 差分式放大电路
1,直接耦合放大电路可以放大直流信号
2.直接耦合放大电路的零点漂移零漂,
主要原因,
温漂指标,
# 为什么一般的集成运算放大器都要采用直接耦合方式？
温度变化引起,也称 温漂 。
输入短路时,输出仍有缓慢变化 的电压产生 。
温度每升高 1oC,输出漂移电压按电压增益折算到输入端的等效输入漂移电压值 。
电源电压波动也是原因之一
6.2.0 概述例如
1 0 0,=V1A
若第一级漂了 100 uV，
则输出漂移 1 V。
若第二级也漂了 100 uV，
则输出漂移 10 mV。
假设
第一级是关键
。 1= 1 0 0,= V3V2 AA
3,减小零漂的措施
用非线性元件进行温度补偿
调制解调方式 。 如,斩波稳零放大器,
采用差分式放大电路漂了 100 uV
漂移
10 mV+100 uV
漂移
1 V+ 10 mV
漂移
1 V+ 10 mV
（ 思考题 ）
共模抑制比 反映抑制零漂能力的指标
4,差分式放大电路中的一般概念根据 vid,vic两式又有差分式放大电路输入输出结构示意图
+
-
vi1 +
-
vi2
+
-
vo1
差放
vo2+
-
+
-vid
+
-vo
i2i1id = vvv?
差模信号
)(21= i2i1ic vvv?
共模信号
id
o
VD = v
vA?
差模电压增益
ic
o
VC = v
vA
共模电压增益
2=
id
ici1
vvv?
2=
id
ici2
vvv?
总输出电压
icVCidVDooo = vAvAvvv
差模等效输入方式差放+-vid
差放+
-
vid
(a)
(b)
共模等效输入方式差放+
-
vic
差模信号输出共模信号输出
VC
VD
C M R = A
AK
1,电路组成及工作原理静态
0CC2C1 2
1= IIII
CE 2CE 1 = VV
CCV
)7.0(CCCC RIV
CC RI EV
β
III C
B2B1
6.2.1 基本差分式放大电路动态 仅输入差模信号,
i2i1 vv 和大小相等，相位相反。
c2c1 vv 和大小相等，,0
c2c1o vvv
信号被放大。
相位相反。
1,电路组成及工作原理温度变化和电源电压波动,都将使两个晶体管集电极电流产生变化,
且变化趋势是相同的,
差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用其效果相当于在两个输入端加入了共模信号
2,抑制零点漂移原理
2,抑制零点漂移由此看出,温度升高时,引起两集电极电流增加,使得流过 Re上的电流增加,发射极电位上升,从而限制了集电极电流的增加 。 这一过程类似于分压式射极偏置电路的温度稳定过程 。 所以,即使电路处于单端输出方式时,仍有较强的抑制零漂能力 。
另一方面
（ 1）差模电压增益
id
o
VD = v
vA
i2i1
o2o1
vv
vv
接入负载时
（ 双入,双出交流通路 ）
<B> 双入,单出
i1
o1
2
2
v
v?
be
c
r
R
be
Lc
VD
)
2
1
//(
=
r
RR
A
以双倍的元器件换取抑制零漂的能力
<A> 双入,双出
id
o1
VD1 = v
vA
i1
o1
2v
v
VD2
1 A?
be
c
2r
R
接入负载时
be
Lc
VD 2
)//(=
r
RRA
3,主要指标计算
3,主要指标计算
（ 1）差模电压增益
<C> 单端输入
eo rr
等效于双端输入指标计算与双端输入相同
<A> 双端输出共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。
所以 0
o c 2o c 1oc vvv
0
ic
oc
VC v
vA共模增益
<B> 单端输出
ic
o c1
VC1 v
vA?
抑制零漂能力增强
ic
oc2
v
v?
obe
c
2)1( rr
R
o
c
2r
R or?VC1A
（ 2）共模电压增益
VC
VD
C M R A
AK? dB lg20
VC
VD
C M R A
AK?
双端输出,理想情况
C MRK?
单端输出
C MRK
VC1
VD1
A
A
be
o
r
r
越大,C M RK
抑制零漂能力 越强单端输出时的总输出电压
)1(
idC M R
ic
idVD1o1 vK
vvAv
（ 4）频率响应高频响应与共射电路相同,低频可放大直流信号 。
（ 3）共模抑制比
VDA
VCA
CMRK
be
Lc )2
1//(
r
RR?
be
Lc
2
)//(
r
RR
be
Lc )2
1//(
r
RR?
be
Lc
2
)//(
r
RR
0?
o
Lc
2
//
r
RR 0?
o
Lc
2
//
r
RR
be
o
r
r
be
o
r
r
输出方式 双出 单出 双出 单出
4,几种方式的计算指标比较
idR
icR
oR
4,几种方式指标比较输出方式 双出 单出 双出 单出
be2r be2r
]2)1([21 obe rr ]2)1([21 obe rr
c2R cR c2R cR
（ 思考题 ）
(4)当输出接一 12k?负载时的电压增益,
解：
求,
mA1)V12(0
c3
C3?
RI
V9)V12(0 e3E3E3C3C E 3 RIVVV
+ 12
+
-
v o
- 12
R c1 R
c2
T 2 T
1
R e1
i C1 i C2
+
-
v id
T 3
R b1
i E
R e2
R b2
R c3
R e3 i
E3
1k?
1k?
10k? 10k? 3k?
12k?
10k?
R i2
例
。时，当
，，
均为硅管，、、
V00
8050
TTT
Oi
321
321
vv
mV5)3(;)2(;
)1(
Oi
V2VD2V
e2
C E 2C E 3EC23C
vv
AAA
R
VVIII
时，当的值及
、、、、
(1)静态
k3.2mV26)1(200
E3
3b e 3 Ir?
(2)电压增益
+ 12
+
-
v o
- 12
R c1 R
c2
T 2 T
1
R e1
i C1 i C2
+
-
v id
T 3
R b1
i E
R e2
R b2
R c3
R e3 i
E3
1k?
1k?
10k? 10k? 3k?
12k?
10k?
R i2
mA37.0
c2
B E 3e3E3
C2?
R
VRII
V9
V )7.0(1037.012
V12 E2c2C2C E 2
VRIV
mA74.022 C2E2E III
k2.5k
74.0
121074.07.0
)12(
E
e1EE
e2
I
RIV
R
k78.3mV26)1(200
E2
2b e 2 Ir?
k3.245
)1( e33b e 3i2 RrR?
(3)
+ 12
+
-
v o
- 12
R c1 R
c2
T 2 T
1
R e1
i C1 i C2
+
-
v id
T 3
R b1
i E
R e2
R b2
R c3
R e3 i
E3
1k?
1k?
10k? 10k? 3k?
12k?
10k?
R i2
50)(2 )//(
b1be
i2c22
V D 2 Rr
RRA?
9.3
)1(
)//(
e33be
L3c3
V2
Rr
RR
A
1 9 5V2VD2V AAA
V98.0V 1051 9 5 3iVOvAv
(4) 时 k12
LR 95.1
)1(
)//(
e33be
L3c3
V2 Rr
RRA
5.97V2V D 2V AAA
与共源电路相同
id
o2
VD2 v
vA?
1,电路组成
2,差模增益
dm2
1 Rg
3,差模输入电阻
g1id RR?
M 1
6.2.2 FET差分式放大电路
end
)( idC1 vfi? )( idC2 vfi? 图中纵坐标为 0C1 / Ii
6.2.3 差分式放大电路的传输特性
1,差分式放大电路如图所示。
分析下列输入和输出的相位关系：
反相vC1与 vi1
end
同相vC2与 vi1
同相vC1与 vi2
反相vC2与 vi2
反相vO与 vi1
同相vO与 vi2
2,静态时，两个输入端是否有静态偏置电流？
1,若在基本差分式放大电路中增加两个电阻 Re（如图所示）。
则动态指标将有何变化？
答,双端输出差模增益差模输入电阻
be
Lc )2
1
//(
r
RR?
VDA
idR ][2 ber
o
Lc
2
//
r
RR
单端输出共模增益
VC1A
icR )]2)(1([
2
1
obe rr
共模输入电阻
e)1( R
e)1( R
eR?
eR?
增加了 Re增加了
end
思考与习题习 题思考题
{end}
P.270-6.2.3,6.2.7
P.242-6.2.5
A1vi vo
103
A2vi vo
105
答：
两个放大电路是否都可以放大 0.1mV的信号？
end
增加了 Re电压增益输出漂移电压均为 200 mV
输出漂移电压输入端漂移电压为 0.2 mV
输入端漂移电压为 0.002 mV
A1不可以,A2可以
