差分放大电路基本状态

差分放大电路基本状态

差放的外信号输入分差模和共模两种基本输入状态。当外信号加到两输入端子之间,使两个输入信号Vi1、Vi2的大小相等、极性相反时,称为差模输入状态。此时,外输入信号称为差模输入信号,以Vid表示,且有:

当外信号加到两输入端子与地之间,使Vi1、Vi2大小相等、极性相同时,称为共模输入状态,此时的外输入信号称为共模输入信号,以Vic表示,且 :

当输入信号使Vi1、Vi2的大小不对称时,输入信号可以看成是由差模信号Vid和共模信号Vic两部分组成,其中动态时分差模输入和共模输入两种状态。

(1)对差模输入信号的放大作用

当差模信号Vid输入(共模信号Vic=0)时,差放两输入端信号大小相等、极性相反,即Vi1=-Vi2=Vid/2,因此差动对管电流增量的大小相等、极性相反,导致两输出端对地的电压增量, 即差模输出电压od1、od2大小相等、极性相反,此时双端输出电压o=od1-od2=2od1=od,可见,差放能有效地放大差模输入信号。

要注意的是:差放公共射极的动态电阻Rem对差模信号不起(负反馈)作用。

(2)对共模输入信号的抑制作用

当共模信号Vic输入(差模信号Vid=0)时,差放两输入端信号大小相等、极性相同,即Vi1=I2=Vic,因此差动对管电流增量的大小相等、极性相同,导致两输出端对地的电压增量, 即差模输出电压oc1、oc2大小相等、极性相同,此时双端输出电压o=oc1-oc2=0,可见,差放对共模输入信号具有很强的抑制能力。

此外,在电路对称的条件下,差放具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。

性能衡量指标

共模抑制比:

Kcmr=|Ad/Ac|

Ad是差模信号放大倍数、Ac共模信号放大倍数。Kcmr越大电路的性能也就愈好。因此增大Re是改善共模抑制比的基本措施。

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