模电学习笔记13——集成运放中的单元电路（1）

教材：童诗白、华成英《模拟电子技术基础》（第五版） 高等教育出版社

视频教材：

3.3  集成运放中的单元电路

3.3.1 直接耦合放大电路的零点漂移现象

一、零点漂移（温度漂移）现象及其产生原因

（1）输入电压变化量为0而输出电压变化量不为零的现象称为零点漂移现象。

（2）产生原因：温度变化（主要原因）、直流电源波动、元器件老化。

二、抑制温度漂移的方法

       抑制温度漂移的办法：加入直流负反馈、温度补偿、构成差分放大电路。

3.3.2 差分放大电路

一、电路的组成

（1）共模信号：大小相等、极性相同的信号；

         差模信号：大小相等、极性相反的信号。

（2）电路参数理想对称：指对称位置的电阻值绝对相等，两只晶体管在任何温度下的特性曲线完全重合。

（3）理想对称条件下，差分放大电路克服了温度漂移，实现了零输入零输出。

二、长尾型差分放大电路

（1）静态分析

（2）对共模信号的抑制作用

①　差分放大电路对共模信号的抑制，不但利用电路参数的对称性所起的补偿作用，使得两只晶体管的集电极电位变化相等；还利用了Re对共模信号的负反馈作用，抑制每只晶体管集电极电流的变化，从而抑制集电极电位的变化。

②　共模电压：共模信号之和的平均值，uIc=（uI1+uI2）/2。

③　Re对共模信号起负反馈作用，故称之为共模负反馈电阻。阻值越大，负反馈作用越强，但受到VEE的限制。

④　共模放大倍数：描述差分放大电路对共模信号的抑制能力，理想情况下等于零。

（3）对差模信号的放大作用

①　Re对差模信号无反馈作用。

②　差模电压：差模信号之差，uId=uI1-uI2。

③　差模放大倍数：输入差模信号时的电压放大倍数。

④　差分电路的电压放大能力只相当于单管放大电路。

（4）共模抑制比：综合考察研究差分放大电路对共模信号的抑制作用和对差模信号的放大作用。理想情况下为无穷大。

三、差分电路的四种接法

（1）为了防止干扰和负载的安全，常将信号源的一端接地，或者将负载电阻的一端接地。

（2）根据输入端和输出端接地情况不同，差分放大电路有双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出等四种接法。

（3）双端输入双端输出

（4）单端输入双端输出

（5）四种接法的比较

①　输入电阻均为2（Rb+rbe）;

②　Ad、Ac、Ro、KCMR均与输出方式有关；

③　单端输入时，在差模信号输入的同时总伴随着共模输入。

四、改进型差分放大电路

（1）Re越大，差分放大电路性能越好，但同时受到电源VEE的限制，Re不能过大。

（2）差分电路需要既能采用较低的电源电压，又能有很大的等效电阻Re的发射极电路，电流源具备上述特点。

（3）加调零电位器Rw

         在实际电路中，由于难以做到参数理想对称，常用一个阻值很小的电位器加在两个发射极之间，调节Rw滑动端的位置便可使得电路在uI1=uI2=0时uo=0，因此Rw为调零电位器。

（4）为了获得高输入电阻的差分放大电路，可选用场效应管差分放大电路。