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FET差分放大电路

2019-08-11  岐岐feng

差分放大电路图:

FET差分放大电路

差分放大电路图

差分概念:

1. 差动放大电路一般有两个输入端:

单端输入——仅从一个输入端对地加信号。

双端输入——从两输入端同时加信号。

2. 差动放大电路可以有两个输出端。

双端输出——从d1 和d2输出。

单端输出——从d1或d2 对地输出。

3.差模信号与共模信号

共模信号大小相等,相位相同;差模信号大小相等,相位相反。

差分电路信号等效为一对共模信号和一对差模信号之和。

差模电压增益,共模电压增益以及总输出电压见下图:

FET差分放大电路

4.共模抑制比

共模抑制比反映抑制零漂能力的指标。

共模抑制比K计算公式详细见下图:

FET差分放大电路

共模抑制比

FET差分式放大电路:

1.电路结构

特点:结构对称,参数对称

FET差分放大电路

差放电路结构

2.工作原理

静态时:Vi1 = Vi2 = 0

可推导出下图结论,

FET差分放大电路

动态时:仅输入差模信号

因公式和图形太多不好书写,详细见下图

FET差分放大电路

差模电压增益:

Vi1和Vi2大小相等,相位相反,使Id1增加量和Id2减小量抵消,流过恒流源的变化电流为零,所以在电流源内阻r0上交流压降为零,可看为交流短路到地。

FET差分放大电路

差模交流通路

因此,差模交流通路可以化简如下:

FET差分放大电路

可以推导出差模电压增益如下图所示:

FET差分放大电路

结论:双倍的元器件换取抑制零漂的能力

差模输入电阻:

R i= ∞

差模输出电阻:

两个漏极之间看进去的等效电阻:Ro = Rd1 +Rd2

更精确点是:Ro = rds1 || Rd1 +rds2 || Rd2

从下图可以计算方便看出输入输出电阻:

FET差分放大电路

经过上面的分析可以总结出:

1.Vi1和Vi2大小相等,相位相同。Vo1和Vo2大小相等,相位相同。 Vo= Vo1- Vo2= 0,双端无信号输出。

2.实际上单端输出时也有很强的共模信号抑制能力。

共模电压增益:

Vi1和Vi2大小相等,相位相同,Id1和Id2同时等量增加或等量减小。流过源极公共支路的变化电流是单边的2倍,所以电流源内阻需要保留,公共源极s电位将明显变化,这与差模输入情况有本质的区别。

FET差分放大电路

共模交流通路

FET差分放大电路

共模输入电阻: Ri =∞

共模输出电阻:Ro = Rd1 +Rd2

共模抑制比:见下图

FET差分放大电路

共模抑制比

结论:共模信号无输出,被抑制,共模抑制比无穷大。温漂可认为是共模信号。

总结:

1.因此,运用叠加定理,信号的作用可以认为是差模信号和共模信号共同作用的结果。分别求出仅输入差模信号、仅输入差模信号的输出,而后叠加。

2.差分放大电路功能:

(1)放大差模信号。

(2)抑制共模信号,共模抑制比趋于无穷大。

(3)抑制零点漂移,温度变化时,管子的电流变化完全相同,故可将温度漂移等效为共模信号。

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