差分放大电路
(1)对共模信号的抑制作用 差分放大电路如图所示。 特点:左右电路完全对称。
原理:温度变化时,两集电极电流增量相等,即?IC1??IC2,使集电极电压变化量相等,?VCQ1??VCQ2,则输出电压变化量?VO??VC1??VC2?0,电路有效地抑制了零点漂移。若电源电压升高时,仍有?VO??VC1??VC2?0,因此,该电路能有效抑制零漂。
共模信号:大小相等,极性相同的输入信号称为共模信号。 共模输入:输入共模信号的输入方式称为共模输入。 (2)对差模信号的放大作用 基本差分放大电路如图。
差模信号:大小相等,极性相反的信号称为差模信号。 差模输入:输入差模信号的输入方式称为差模输入。 在图中,
vI1??vI2?vC1??vC21vI, 21?AvvI 2放大器双端输出电压
vo??vC1?vC2?AvvI?(?AvvI)?AvvI 1212差分放大电路的电压放大倍数为
Avd?vOAvvIR??AV???c vIvIrbe可见它的放大倍数与单级放大电路相同。
(3)共模抑制比
共模抑制比KCMR:差模放大倍数Avd与共模放大倍数Avc的比值称为共模抑制比。
KCMR?Avd Avc缺点:第一,要做到电路完全对称是十分困难的。第二,若需要单端输出,输出端的零点漂移仍能存在,因而该电路抑制零漂的优点就荡然无存了。 改进电路如图(b)所示。在两管发射极接入稳流电阻Re。使其即有高的差模放
1
大
倍数,又保持了对共模信号或零漂强抑制能力的优点。
在实际电路中,一般都采用正负两个电源供电,如图所示(c)所示。
差分放大电路
一. 实验目的:
1. 掌握差分放大电路的基本概念;
2. 了解零漂差生的原理与抑制零漂的方法; 3. 掌握差分放大电路的基本测试方法。 二. 实验原理:
1. 由运放构成的高阻抗差分放大电路
2
图为高输入阻抗差分放大器,应用十分广泛.从仪器测量放大器,到特种测量放大器,几乎都能见到其踪迹。
A1R3Vi1RS1510R151K10KR510KA3Rp1KVoR251KA2R4Vi2Rs251010K10KR6
从图中可以看到A1、A2两个同相运放电路构成输入级,在与差分放大器A3串联组成三运放差分防大电路。电路中有关电阻保持严格对称,具有以下几个优点: (1)A1和A2提高了差模信号与共模信号之比,即提高了信噪比;
(2)在保证有关电阻严格对称的条件下,各电阻阻值的误差对该电路的共模抑制比KCMRR没有影响;
(3)电路对共模信号几乎没有放大作用,共模电压增益接近零。 因为电路中R1=R2、 R3=R4、 R5=R6 ,故可导出两级差模总增益为:
?Rp?2R1?R5uo?Avd??????R ui1?ui2RP??3通常,第一级增益要尽量高,第二级增益一般为1~2倍,这里第一级选择100倍,第二级为1倍。则取R3=R4=R5=R6=10KΩ,要求匹配性好,一般用金属膜精密电阻,阻值可在10KΩ~几百KΩ间选择。则 Avd=(RP+2R1)/RP
先定RP,通常在1KΩ~10KΩ内,这里取RP=1KΩ,则可由上式求得R1=99RP/2=49.5KΩ 取标称值51KΩ。通常RS1和RS2不要超过RP/2,这里选RS1= RS2=510,用于保护运放输入级。 A1和A2应选用低温飘、高KCMRR的运放,性能一致性要好。 三. 实验内容
1. 搭接电路
3