FET差分式放大電路的工作原理

差分放大電路圖：

差分放大電路圖

差異概念：

1. 差動放大電路一般有兩個輸入端：

單端輸入——僅從一個輸入端對地加信號。

雙端輸入——從兩輸入端同時加信號。

2. 差動放大電路可以有兩個輸出端。

雙端輸出——從d1 和d2輸出。

單端輸出——從d1或d2 對地輸出。

3.差模信號與共模信號

共模信號大小相等，相位相同； 差模信號大小相等，相位相反。

差分電路信號等效為一對共模信號和一對差模信號之和。

差模電壓增益，共模電壓增益以及總輸出電壓見下圖：

4.共模抑制比

共模抑制比反映抑制零漂能力的指標(biāo)。

共模抑制比K計(jì)算公式詳細(xì)見下圖：

共模抑制比

FET差分式放大電路：

1.電路結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)對稱,參數(shù)對稱。?

差放電路結(jié)構(gòu)

2.工作原理

靜態(tài)時：Vi1 = Vi2 = 0

可推導(dǎo)出下圖結(jié)論，

動態(tài)時：僅輸入差模信號

因公式和圖形太多不好書寫，詳細(xì)見下圖

差模電壓增益：

Vi1和Vi2大小相等，相位相反，使Id1增加量和Id2減小量抵消，流過恒流源的變化電流為零，所以在電流源內(nèi)阻r0上交流壓降為零，可看為交流短路到地。

差模交流通路

因此，差模交流通路可以化簡如下：

可以推導(dǎo)出差模電壓增益如下圖所示：

結(jié)論：雙倍的元器件換取抑制零漂的能力

差模輸入電阻：

R~ ~i= ∞

差模輸出電阻：

兩個漏極之間看進(jìn)去的等效電阻：Ro = Rd1 +Rd2

更精確點(diǎn)是 ：Ro = rds1 || Rd1 +rds2 || Rd2

從下圖可以計(jì)算方便看出輸入輸出電阻：

經(jīng)過上面的分析可以總結(jié)出：

1.Vi1和Vi2大小相等，相位相同。 Vo1和Vo2大小相等，相位相同。 Vo= Vo1- Vo2= 0，雙端無信號輸出。

2.實(shí)際上單端輸出時也有很強(qiáng)的共模信號抑制能力。

共模電壓增益：

Vi1和Vi2大小相等，相位相同，Id1和Id2同時等量增加或等量減小。 流過源極公共支路的變化電流是單邊的2倍，所以電流源內(nèi)阻需要保留，公共源極s電位將明顯變化，這與差模輸入情況有本質(zhì)的區(qū)別。

共模交流通路

共模輸入電阻： Ri =∞

共模輸出電阻 ：Ro = Rd1 +Rd2

共模抑制比 ：見下圖

共模抑制比

結(jié)論：共模信號無輸出，被抑制，共模抑制比無窮大。 溫漂可認(rèn)為是共模信號。

總結(jié)：

1.因此， 運(yùn)用疊加定理， 信號的作用可以認(rèn)為是差模信號和共模信號共同作用的結(jié)果。 分別求出僅輸入差模信號、僅輸入差模信號的輸出，而后疊加。

2.差分放大電路功能：

（1）放大差模信號。

（2）抑制共模信號，共模抑制比趨于無窮大。

（3）抑制零點(diǎn)漂移，溫度變化時，管子的電流變化完全相同，故可將溫度漂移等效為共模信號。