
差動放大電路
由于溫度變化而引起的電壓漂移是零點漂移的主要成分,用熱敏元件進行溫度補償不失為一種解決溫漂的好辦法。受補償思想啟發,用2只型號和特性都相同的晶體管來進行補償,也收到了較好的抑制零點漂移的效果,這就是差動放大電路(也稱差分放大電路)。
1、差動放大電路結構
(相關資料圖)
如下圖所示,差分放大電路由兩個元件參數完全相同的基本共射極放大電路組成:
電路說明:
(1)單刀雙擲開關S1撥到位置3時,構成典型的差分放大電路。
電位器Rp用于調節Q1、Q2的靜態工作點,使得輸入信號Ui時,雙端輸出電壓Uo=0。R5為發射極公共電阻,對差模信號無負反饋作用,不影響差模電壓放大倍數,但對共模信號有較強的負反饋作用,可以有效抑制零漂,穩定靜態工作點。
(2)單刀雙擲開關S1撥到位置1時,構成具有恒流源的差分放大器。
用恒流源代替發射極電阻R5,可進一步提高差分放大器抑制共模信號的能力。
在典型差分放大電路中,R5越大,抑制溫漂的能力越強。但電源電壓一定時,R5越大,ICQ越小、放大倍數越小。在集成電路中,不易制作高電阻,因此典型差分放大電路的改進方向是既要抑制零漂,又不使放大倍數減小很多。圖中,Q3是恒流管,R8、R9是偏置元件,R10是負反饋電阻,用以提高恒流源電路的輸出電阻。由于偏置電路一定,Ib3就隨之確定,Ic3=βIb3也就確定(Q3管工作在放大區)。當Uce3變化時,由于Ic3幾乎不變,則等效交流電阻將很高,而保證Q3工作在放大區所需的Uce3并不高,一般只要Uce3 ≥1V即可。
2、靜態工作點分析
如圖所示,將開關S1撥到位置3,A、B兩點接地短路,構成典型的差分放大電路。
1.調節零點
不接入信號源,將A、B與地短接,調節零點電位器Rp,使得萬用表XMM1電壓值為0。
2.分析靜態工作點
如上圖所示,
三極管Q1:基射電壓Ube1≈607.1mV,基集電壓Ubc1≈-6.4V,則Q1工作在放大區;
三極管Q2:基射電壓Ube2≈607.1mV,基集電壓Ubc2≈-6.4V,則Q2工作在放大區。
從靜態電位可判斷,Q1與Q2的工作狀態完全相同。
現在,我們了解了差動放大電路的結構,并通過靜態分析得到Q1與Q2兩個晶體管的工作狀態完全相同,這與抑制零點漂移有什么關系呢?
由于該電路較復雜,我們將分幾天說明其具體功能,如有條件,也請大家在仿真軟件中完成該電路的繪制,如對電路結構有異議,請留言共同探討。
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