放大两个输入信号之间差的放大器称为差分放大器。差分放大器配置非常受欢迎,并且用于多种模拟电路。它是操作放大器中的基本建筑。下图显示了理想的微分放大器。
这里的V1和V2是差分放大器的两个输入信号,VO是差分放大器的单端输出。在理想的差分放大器中,输出电压VO与两个输入电压之间的差成正比。
vo ∝(V1 - V2)
vo = ad(V1 - V2)
差异增益ad:
差异增益是放大器放大两个输入信号之间的差异的增益。它被称为d。
vo = ad(vd)
其中vd是两个输入信号之间的电压差,即Vd= V1 - V2
一个d= vo / vd
DB中的差异收益为
一个d(db)= 20 log10(vo / vd)
共同模式增益AC:
如果我们应用两个等于差分放大器的输入电压,则理想的输出电压必须为零。但是,在实用放大器中并非如此,因为差分放大器的输出不仅取决于差异,还取决于2个输入的平均水平。2个输入信号的平均水平称为公共模式信号表示为VC。
VC =(V1 + V2) / 2
差分放大器放大的增益称为共同模式增益。
AC = VO / VC
因此,任何差分放大器的总输出均以
vo = advd+ ACVC
CMRR(公共模式排斥比):
在差分放大器的通用模式配置中,许多噪声信号似乎是放大器两个端子的常见输入。因此,最好拒绝这种常见的信号。
CMRR定义为差异拒绝公共模式信号的能力。换句话说,它被定义为差分模式电压的比率d通用模式增益AC。
CMRR =ρ= ad/交流
vo = advd [1 +(1/cmrr)(vc/vd这是给予的
上述公式用于计算差分放大器的输出电压。
差分放大器的功能:
- 差分电压增益很高
- 共同模式增益很低
- CMRR(公共模式拒绝率)很高
- 输入阻抗很高
- 宽带宽度
- 低偏移电压和电流
- 输出阻抗很低
晶体管差分放大器:
差分放大器基本上使用发射器偏置的电路,这些电路在特征上是相同的。这种差分放大器也称为发射极耦合差分放大器。下图显示了差分放大器的电路图。
差分放大器电路:
差分放大器的输入1连接到晶体管Q1的碱基,差分的输入2连接到另一晶体管的底部。VCC和VEE是差分放大器的两个供应。即使有单个电源电压,电路也可以正常工作。如果您想运行具有单个电源的差分放大器,请连接VCC以供电并接地。
差分放大器的工作:
如果将输入信号应用于晶体管Q1的底座,则在收集器电阻RC1之间存在电压下降,因此晶体管Q1的输出较低。当晶体管Q1没有输入电压时,电阻RC1的电压下降非常小,因为结果输出晶体管Q1很高。
当打开晶体管Q1时,通过发射器电阻的电流随着发射极电流而增加IE几乎等于收集器电流我知道了。结果,电阻跨电阻的电压下降增加,并使两个晶体管的发射极呈阳性。在这种情况下,晶体管Q2没有进行,因为没有基本电压。结果,晶体管Q2的收集器电压很高。因此,很明显,当将输入应用于Q1的底座时,在晶体管Q2的集合中产生输出。
晶体管Q1和Q2具有完全相同的特征。两个收集器电阻相等,而2RWO发射器电阻RE1和RE2也相等。
RC1 = RC2和RE1 = RE2。
电源电压 +VCC和-VEE的幅度也相同。如果输入电压VS1和VS2相等,则发射器电流IE1和IE2也相等。
如果VS1 = VS2,则IE1 = IE2。
总发射器电流为
IE = IE1 + IE2
VE = VB - VBE。
VC1 = VC2 = VCC - ICRC假设收集器电阻RC1 = RC2 = RC。
差分放大器应用:
- 差分放大器用作电压比较器。
- 它用于电压减法器。
- 在操作放大器中用于扩增输入信号。
- 差分放大器用作电压跟随器。
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