FET差分式放大电路的图文介绍
差分放大电路图:
差分放大电路图
差异概念:
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:
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:
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。
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,
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
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。
差模交流通路
因此,差模交流通路可以化简如下:
可以推导出差模电压增益如下图所示:
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:
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。
共模交流通路
共模输入电阻: Ri =∞
共模输出电阻 :Ro = Rd1 +Rd2
共模抑制比 :见下图
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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