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差分放大器电路分析的几个问题 一、 差分矩阵教育法 1. 基本放电控制器电流 在分析差分矩阵时，我们必须了解该电路的结构与一般输出有很大不同。它主要包括以下几个方面：（1）使用两种同型号三相制差矩阵形成一级差分矩阵，并且两种政权的静态工作电流（根据地电流、集电极电流和发射极电流）具有相同的特性。(2)这种放大器共有两个输出端和两个输入端,在实用电路中可以只用其中的一个,也可以两个同时使用,这一点与一般的放大器完全不同。(3)差分放大器中会出现差模信号和共模信号。对差模信号具有放大能力,对共模信号的放大能力很低,要求对差模信号的放大倍数愈大愈好,对共模信号的放大倍数愈小愈好。(4)差分放大器可以构成多级放大器,可以用来放大直流信号,也可以用来放大交流信号,还可以用来构成各种用途的放大器,是一种用途广泛的放大器。 2. 出式两种电路 差分放大器按照输出信号取出方式划分有双端输出式和单端输出式两种电路,按照信号输入方式划分有双端输入式和单端输入式两种电路,根据输入、输出电路不同的组合可以分成四种基本的差分放大器,表1所示是四种基本的差分放大器说明。 3. 信号输出电路 差分放大器也是一种放大器,所以电路分析方法与一般放大器基本一样,电路分析的主要内容是直流电路分析、交流电路分析、元器件作用分析和电路故障分析。 由于这种放大器在电路上的一些特殊性,具体电路分析过程中也有不同之处,主要说明以下几点:(1)差分放大器电路分析的主要难点是,单端输入式电路中输入信号对两只三极管的作用过程。这里主要记住,当三极管在基极直流偏置电流的作用下,三极管已处于导通状态,如图1所示。(2)对于双端输出式电路,由于输出信号从两只三极管的集电极之间输出,不同于一般放大器从三极管集电极与地端之间输出,或从发射极与地端之间输出。(3)对于双端输入式电路,输入信号从两只三极管基极之间输入,而不是一般放大器中从基极与地端之间输入,所以输入信号电流的回路不同。(4)分析差分放大器时,要分成差模信号和共模信号两种输入信号情况,主要是发射极负反馈电阻的负反馈过程分析中要注意这两种不同信号情况。 4. 差模信号加到利益导 分析差分放大器电路工作原理时,首先要了解差模信号和共模信号概念。差模信号是两个信号大小相等、相位相反的信号,分别加到两只三极管基极。如图2所示,这样差模信号输入到差分放大器后,将引起两只差分放大管基极电流的相反方向变化,即一只三极管的基极电流在增大时,另一只在减小。两只三极管等量增大或减小的原因是差分放大器中的两只三极管特性相同、静态电流相等。差分放大器中,差模信号是放大器所要放大的信号。 5. 共模信号产生的原因 共模信号也是加到两只差分放大管基极的信号,但是这两个信号大小相等、相位相同。如3所示,所以将引起两只放大管基极电流的相同方向变化,即一只三极管基极电流在增大时,另一只三极管基极电流也在等量增大。 共模信号是没用的信号,是差分放大器所要抑制的信号。共模信号不是信号源加给差分放大器的,由下列一些原因产生:(1)放大器直流工作电压波动引起的共模信号。当直流工作电压+V大小波动时,对三极管的静态偏置电流大小有影响,直流工作电压波动引起的两只三极管电流变化相同,相当于给两只放大管基极输入了大小相等、方向相同的共模信号。(2)温度对三极管影响引起的共模信号。当三极管工作温度变化时,会引起三极管基极电流的相应变化。由于两只差分放大管处于同一个工作环境中,而且两只三极管的性能一致,所以温度对两管所产生的影响相同,即相当于给两只三极管输入一个大小、相位相同的共模信号。 二、 差分放大器电路分析 掌握了单端输入、双端输出式差分放大器电路分析方法就能比较方便地学好其他三种差分放大器工作原理。如图4所示是单端输入、双端输出式差分放大器。电路中的输入信号Ui从VT1管基极与地线之间输入,与一般放大器一样。VT2管基极上没有另加输入信号,而是通过电容C1交流接地。因为电路中只有一个信号端,所以将这种差分放大器称为单端输入式电路。输出信号UO从VT1管和VT2管集电极之间输出,与一般放大器不同。 1. 大共模负反馈的原因 差分放大器直流电路的特点和电路分析方法是:R2和R6分别为VT1和VT2管提供基极直流偏置电流,R4是两管共用的发射极电阻,R2等于R6,所以VT1和VT2管基极静态电流相等;R3和R5分别是VT1和VT2管集电极负载电阻,R3等于R5,所以两管集电极直流电压相等,具体地讲两管的集电极、基极和发射极直流电压相等。 电路分析结论是:差分放大器中的两只三极管VT1和VT2工作在放大状态,而且两管直流电路工作状态相同。 VT1和VT2管均处于正向偏置状态,它们的基极电流都从基极流入三极管,从发射极流出,通过R4流到地线。两管共用的发射极电阻R4阻值比较大,这是