由式gs0512可知,要想提高差動(dòng)放大電路的共模抑制比,就要增大共模負(fù)饋電阻re,但增大re會(huì)使其直流壓降增大,要保持合適的靜態(tài)工作點(diǎn),ee就要增大很多,這顯然是不經(jīng)濟(jì)的。
恒流源電路具有輸出電阻很高而直流壓降較小的特點(diǎn),若用恒流源電路代替圖z0502電路中的re,就可在ee不高的情況下,獲得很高的共模抑制比。圖z0506(a)就是一個(gè)帶有恒流源的差動(dòng)放大電路,圖(b)是它的簡(jiǎn)化表示。
圖中,t3是恒流管,r1、r2、d是它的偏置元件,re是負(fù)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(t3管工作在放大區(qū))當(dāng)uce3變化時(shí),由于ic3幾乎不變,則等效交流電阻 將很高而保證t3工作在放大區(qū)所需的uce3 并不高,一般只要uce3 ≥1v即可。
對(duì)恒流源差動(dòng)放大電路進(jìn)行靜態(tài)分析時(shí),應(yīng)從恒流源電路著手,先確定出ic3,進(jìn)而可確定出ic1=ic2=ic3/2及 uc1=uc2=ec - ic1rc(對(duì)地)等。關(guān)于差模放大倍數(shù)、共模放大倍數(shù)及共模抑制比的計(jì)算方法同前面介紹的方法一樣,僅是用恒流源的輸出電阻替代了re。
例題0502 圖z0507是某集成電路的輸入級(jí)原理電路。已知三極管的β均為100,三極管的ube和二極管的壓降ud均為0.7v,rc= 7.75kω,rl =11.2kω,rb1 = 1.5kω,rb2 = 3.2kω,re = 2.2kω,ec = ee = 6v
(1)估算靜態(tài)工作點(diǎn)q;(2)估算差模放大倍數(shù);(3)估算差模輸入電阻rid和差模輸出電阻ro 。
解:(1)若忽略t3管的基極電流,則流過rb1 的電流為:
流過t3管發(fā)射極的電流為
自此可得:
(2)雙端輸出時(shí)的差模放大倍數(shù)為:
式中,
所以雙端輸出時(shí)的差模放大倍數(shù) aud = - 58.9
(3)差模輸入電阻和輸出電阻分別為:
rid= 2rbe = 2×5.6 = 11.2kω ro = 2rc = 2×7.75 = 15.5 kω
在實(shí)際應(yīng)用中,差動(dòng)放大電路還有單端輸入-雙端輸出及單端輸入-單端輸出等連接方式,其原理可參閱有關(guān)資料自行分析。