双端输入双端输出差分放大电路

双端输入双端输出差分放大电路

5.2.1静态分析

图5-2-1所示的差分放大电路的静态和动态计算与基本放大电路基本相同。在基本放大电路中，偏置电阻接电源（高电位点），发射极电阻接地（低电位点）。在图5-2-1中，发射极电阻接-V EE，是电路中的最低电位点。R s1、R s2接地，可以起一部分偏置电阻的作用，R s1、R s2 也可以看作信号源内阻。地电位相对-V EE 是高电位，所以仍然可以提供偏流，这样处理便于直接耦合的输入信号源一端接地。因差分电路的对称性，可以只对其中一半电路进行计算。在求基极电流时，R e为发射极电阻，因为R e流过的电流是2I E，所以单边计算时，要用2R e代替，才能使I E流过2R e产生的电压降与2I E流过R e产生的电压降相同。对差分放大电路的结构了解清楚以后，可得双端输入双端输出差分放大电路的静态计算结果。

图5-2-1 双端输入双端输出差分放大电路

双端输入双端输出差分放大电路的静态计算

5.2.2动态分析

5.2.2.1 差模电压放大倍数

在图5-2-1差放电路的两个输入端加入差模信号，即，时，一个三极管电流在I CQ1的基础上增加，另一个三极管电流在I CQ2的基础上将减少，电流的增量和减量相等。所以，输出信号电压，即在两输出端之间有信号输出。

图5-2-2 双入双出差分放大电路的微变等效电路

差模电压放大倍数的计算

5.2.2.2差模输入电阻

在讨论差模输入电阻时，参照双入双出差分放大电路的微变等效电路（图5-2-2）。不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻R id的计算公式如下：

(5-2-2)

5.2.2.3输出电阻

在讨论输出电阻时，参照双入双出差分放大电路的微变等效电路（图5-2-2）。单端输出时输出电阻：

(5-2-3)

双端输出时输出电阻：

(5-2-4)

5.2.3差分放大电路的共模抑制比

在差分放大电路的两个输入端加入极性相同、幅度不等的信号，或加入极性不同幅度不等的信号，则差分放大电路的输入信号包含共模和差模两种信号成分，本节是讨论共模信号作用到差分放大电路上的情况，如图5-1-2所示。

在差分放大电路中，无论是温度变化，还是电源电压的波动都会引起两管集电极电流以及相应的集电极电压向相同方向的变化，其效果相当于在两个输入端加入了共模信号。由于电路具有对称性，在理想情况下可使双端输出电压不变，从而抑制零点漂移。

5.2.3.1共模放大倍数A uc

共模放大倍数A uc是用来衡量差分放大电路抑制漂移或者干扰信号的能力。

A uc越小,表示电路抑制漂移或者干扰信号（主要是温漂）的能力越强。对A uc做如下定义：

(5-2-5)

差分放大电路共模输入电路如图5-2-3所示，讨论共模电压放大倍数的计算需要分两种情况：

双端输出共模电压放大倍数的计算

单端输出共模电压放大倍数的计算

图5-2-3 差分放大电路共模输入的情况

5.2.3.2共模抑制比

差分放大电路很难做到完全对称和，故。因此，零点漂移不能

完全被克服，但将受到很大的抑制。在实际应用中，为了衡量差放抑制共模信号的能力（抑制零漂的能力），制定了一项技术指标，称为共模抑制比（K CMR）。共模抑制比定义为差模电压放大倍数A ud与共模电压放大倍数A uc之比的绝对值，即

，或 (5-2-6)差模电压放大倍数越大，共模电压放大倍数越小，共模抑制能力越强，放大电路的性能越优良，因此K CMR值越大越好。共模抑制比常用分贝数表示。在集成化的差分放大电路中，K CMR是一个很大的数值，可达到100~130dB，相当对共模信号的抑制能力达到十万倍到几百万倍。