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XR4558MD差模信号半边小信号等效电路

发布时间:2019/11/9 17:49:00 访问次数:498

XR4558MD主要技术指标的计算,差模电压增益,双端输入、双端输出的差模电压增益,在图6.2.2所示的电路中,若输人为差模方式,即i1=-ui2=uid/2,则因一管的电流增加,另一管的电流减小,在电路完全对称的条件下,fc1的增加量等于iG2的减少量,所以流过电流源的电流r0不变,t>e=0,故交流通路如图6.2.3a所示。由图可知Tl、T2构成对称的共射电路,为便于分析可画出对差模信号的半边小信号等效电路,如图6.2.3b所示。当从两管集电极作双端输出,未接RL时其差模电压增益与单管共射放大电路的电压增益相同,即

aud=uo/uid=uo1-uo2/uid-ui2=2uo1/2ui1

=-brc/rbe

(a)射极耦合差分式放大电路的交流通路 (b)差模信号半边小信号等效电路.

当集电极cl、c2两点间接人负载电阻RI~时其中R′L=Rc‖寸。这是因为输人差模信号时,ct和c2点的电位向相反的方向变化,一边增量为正,另一边增量为负,并且大小相等,可见负载电阻RL的中点是交流地电位,所以在差分输人的半边等效电路中,负载电阻是rl/2。

综上分析可知,在电路完全对称、双端输人、双端输出的情况下,图6.2,2的电路与单边电路的电压增益相等。可见该电路是用成倍的元器件以换取抑制共模信号的能力。


双端输入、单端输出的差模电压增益,如输出电压取自其中一管的集电极(uo1或uo2),则称为单端输出,此时由于只取出一管的集电极电压变化量,当R1=∞时,电压增益只有双端输出时的一半,因此,当分别从T1或T2的集电极输出时,则有

aud1=1/2Aud=-brc/2rbe                     (⒍2.12a)

Aud2=-1/2Aud=+brc/2rbe                  (6.2.12b)

这种接法常用于将双端输入信号转换为单端输出信号,集成运放的中间级有时

就采用这样的接法。

单端输入的差模电压增益在实际系统中,有时要求放大电路的输入电路有――端接地。这时可在图6.2.2所示的电路中,令ui1=uid,uid2=0,就可实现。这种输入方式称为单端输入(或不对称输人)。图6.2,4表示单端输人时的交流通路。图中r0为实际电流源的动态输出电阻,其阻值一般很大,容易满足ro>)re(发射结电阻)的条件,这样就可认为ro支路相当于开路,输图6.2.4 单端输人差分式放大电路的交流通路入信号电压v id近似地均分在两管的输人回路上,如图中所示体现了射极耦合的作用c将图6,2,4与图6,2.3a作一比较可知,两电用于be一致的c即单端输人时电路的工作状态与双端输人时近似一致。如r。是够大,则电路由双端输出时,其差模电压增益与式(6.2.10)近似一致;而由单端输出时则与式(6.2.12)近似--致;其他指标也与双端输人电路相同。

共模电压增益,双端输出的共模电压增益当图6,2.2所示电路的两个输人端接人共模输人电压,即ui1=ui2=uic时,因两管的电流或是同时增加,或是同时减小,因此有ue=iero=2ie1ro,即对每管而言,相当于射极接了2r。的电阻,其交流通路如图6.2,5a所示。图6.2.5b为共模输人半边小信号等效电路.当从两管集电极输出时,由于电路的对称性,其输出电压为roc=u。c1-%c2≈0,其双端输出的共模电压增益为模拟集成电路实际上,要达到电路完全对称是不可能的,但即使这样,这种电路抑制共模信号的能力还是很强的。如前所述,共模信号就是伴随输人信号一起加人的干扰信号,即对两边输人相同或接近相同的干扰信号,因此,共模电压增益越小,说明放大电路的性能越好。


单端输出的共模电压增益,单端输出的共模电压增益表示两个集电极任一端对地的共模输出电压与共模信号电压之比,由图6.2.5b可得一般情况下,(1+O2ro)>rbe,u)>1,故式(6.2.14)可简化为

(a〉射极耦合差分式放大电路在共模输人时的交流通路 (b)共模输人半边小信号等效电路

由式(6.2.15)可以看出,ro越大,即电流源Jo越接近理想情况,丸cl越小,说明它抑制共模信号的能力越强。

共模抑制比KcMR①,为了说明差分式放大电路抑制共模信号的能力,常用共模抑制比作为一项技术指标来衡量,其定义为放大电路差模信号的电压增益丸d与共模信号的电压增益Avc之比的绝对值,即KcMR的下角系Comm。nModc Rejection的缩写。

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