差動(dòng)放大電路的改進(jìn)
由式GS0512可知,要想提高差動(dòng)放大電路的共模抑制比,就要增大共模負(fù)饋電阻Re,但增大Re會(huì)使其直流壓降增大,要保持合適的靜態(tài)工作點(diǎn),EE就要增大很多,這顯然是不經(jīng)濟(jì)的。
恒流源電路具有輸出電阻很高而直流壓降較小的特點(diǎn),若用恒流源電路代替圖Z0502電路中的Re,就可在EE不高的情況下,獲得很高的共模抑制比。圖Z0506(a)就是一個(gè)帶有恒流源的差動(dòng)放大電路,圖(b)是它的簡(jiǎn)化表示。
圖中,T3是恒流管,R1、R2、D是它的偏置元件,Re是負(fù)反饋電阻,用以提高恒流源電路的輸出電阻。由于偏置電路一定,IB3就隨之確定,IC3=βIB3,也就確定(T3管工作在放大區(qū))當(dāng)UCE3變化時(shí),由于IC3幾乎不變,則等效交流電阻 將很高而保證T3工作在放大區(qū)所需的UCE3 并不高,一般只要UCE3 ≥1V即可。
對(duì)恒流源差動(dòng)放大電路進(jìn)行靜態(tài)分析時(shí),應(yīng)從恒流源電路著手,先確定出IC3,進(jìn)而可確定出IC1=IC2=IC3/2及 UC1=UC2=EC - IC1RC(對(duì)地)等。關(guān)于差模放大倍數(shù)、共模放大倍數(shù)及共模抑制比的計(jì)算方法同前面介紹的方法一樣,僅是用恒流源的輸出電阻替代了Re。
例題0502 圖Z0507是某集成電路的輸入級(jí)原理電路。已知三極管的β均為100,三極管的UBE和二極管的壓降UD均為0.7V,Rc= 7.75kΩ,RL =11.2kΩ,Rb1 = 1.5kΩ,Rb2 = 3.2kΩ,Re = 2.2kΩ,EC = EE = 6V
(1)估算靜態(tài)工作點(diǎn)Q;(2)估算差模放大倍數(shù);(3)估算差模輸入電阻rid和差模輸出電阻ro 。
解:(1)若忽略T3管的基極電流,則流過(guò)Rb1 的電流為:
流過(guò)T3管發(fā)射極的電流為
自此可得:
(2)雙端輸出時(shí)的差模放大倍數(shù)為:
(3)差模輸入電阻和輸出電阻分別為:
rid= 2rbe = 2×5.6 = 11.2kΩ ro = 2RC = 2×7.75 = 15.5 kΩ
在實(shí)際應(yīng)用中,差動(dòng)放大電路還有單端輸入-雙端輸出及單端輸入-單端輸出等連接方式,其原理可參閱有關(guān)資料自行分析。