VS-16TTS08PBF电压增益,双端输入一双端输出差模电压增益Avd,在图6.2.8所示电路中,若输入为差模输人方式,即ui1=-ui2=uid/2,在电路对称条件下,fD1的增加量等于iD2的减小量,流过电流源的电流Jo不变,us=0,输出信号电压Jo=ro1-ro2,vo1=-vo2,则电压增益为

aVd=uo1-uo2/ui1-ui2=2uo1/uid

式中        ro1=-gmuid/2(ro3‖ro1)

所以      aud=-gm(ro3‖ro1)=-gm(rds3‖ro1)    (6.2.21)

式中gm,ro3=ro4=ro3,ro1=ro2=ro1,分别为Tl和T3的互导和动态漏源电阻。

双端输入一单端输出(d2端输出)的差模电压增益Avd2

图6.2.8的交流通路如图6,2.9a所示,差模信号输入时,T2、T4漏极结点的小信号等效电路如图6.2.9b所示,当输出端不接负载时,输出端d2的电压为

           

(a)图628电路的交流通路 (b)差模输人T2、T4漏极纬点的小信号等效电路

uo2=(Jd4-i12)(ro2‖ro4)=igm-uid/2∫-gΥ)l(ro2‖ro4)

     =2gmuid/2(ro2‖ro4)=gnuid(ri2‖ri4)

式中…gm=2k2id2r=r=gr=ruc

单端(d2端)输出的电压增益为

Ard2=uo2(ro2||rds4)          (6.2.23)

由式(6.2.23)看出,带有源负载差分放大电路T2单端输出的电压增益和双端输出的电压增益相同。

带有源负载的CMOS差分式放大电路不仅输人电阻很高,同时NMOSFET放大管以PMOSFET为负载管,因负载管具有较大的交流等效电阻,从而能得到较高的电压增益。但应指出的是MOSFET与BJT相比,在相同偏流(JD=rc)的条件下,BJT的互导和输出电阻比MOSFET大很多,故BJT组成的放大电路有更高的电压增益,因此利用两种器件各自的优点1将两种器件串级连接组成BiCMOS差分式放大电路(读者可参阅有关文献)①广泛用于模拟集成电路中。

JFET差分放大电路如图6.2.10所示。耗尽型JFET T1、T2对管和电阻

Rd1=rd=Rd组成差分式放大电路,JFET T3组成电流源电路,为T1、T2提供偏置电流JD1=JD2=j/2,几的动态电阻ro=1/(入JDs。)很大,可以很好地抑制共模信号。

             

JFET差分式放大电路的电路结构、T作原理和分析方法与BJT基本差分式放大电路基本相同,并具有相同的电路特点,只不过是用JFET的小信号等效电路来分析计算而已。当电路输入差模信号t>il=-ujud/2时,即双端输入一双端输出的电压增益为

au=-gmRd         (6.2.24)

而双端输入一单端输出的电压增益为

d2=÷gmRd    (6.2.25)

式中gm为T1、T2的互导。

由JFET构成的差分式放大电路的输人电阻可达1012Ω,输入偏置电流约为100 pA数量级;而MOSFET差分式放大电路的输入电阻则可达1015Ω,而输入偏置电流在10 pA以下。

什么叫差模信号和共模信号?试从物理意义和数学定义来说明。

设在图6.2.1中有两组输人信号:一组是un=50 uV,r2=-50 uⅤ;另一组中r′n=1 050 uv,吐2=950 uV;试求两种情况下的差模信号和共模信号电压,并得出结论。

利用式(6,2,9)求上题两种情况的输出电压,设Am=100凡c=2。

放大电路产生共模信号的主要原因是什么?试举例说明.

图6.2.2差分式放大电路能抑制共模信号的原囚是什么?电流源气的交流动态输出电阻ro对共模电压增益烁有什么影响?在画差模交流通路和共模交流通路时,r应如何处理?

如何定义共模抑制比KcMR,在差分式放大电路中,为什么用KcMR作为它的重要

性能指标之一?单端输出差分式电路的KcMR1与电路的哪些参数有关,在双端输入、双端输出与单端输人、双端输出两种差分式放大电路中,相应的电压增益相同,其物理本质是什么?

从输人和输出关系来看.差分式放大电路有几种连接方式?试比较它们的性能指标。

CMOSFET和JFET差分放大电路与BJT差分放大电路比较各有什么特点?放大电路输人电阻的数量级各为多少?

图6.2,8所示CMOSFET差分式放大电路,试写出单端输出电压rd2,当R1=∞时,差模电压增益ro和输出电阻Ro2的表达式。