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教你輕松掌握差分放大電路,看完這篇不踩坑

星斗光 ? 來源:星斗光 ? 作者:星斗光 ? 2022-08-13 17:06 ? 次閱讀

要想掌握差分放大電路,首先就要知道什么是差分放大電路以及它的作用。

差分放大電路是模擬集成運算放大器輸入級所采用的的電路形式,差分放大電路是由對稱的兩個基本放大電路,通過射極公共電阻耦合構成的,對稱的意思就是說兩個三極管的特性都是一致的,電路參數一致,同時具有兩個輸入信號。

它的作用是能夠有效穩定靜態工作點,同時具有抑制共模信號,放大差模信號等顯著特點,廣泛應用于直接耦合電路和測量電路輸入端。

pYYBAGL3aZ2AZoR7AABGwv0aYOg705.png

差模放大電路特點:

電路兩邊對稱

兩個管子公用發射機電阻Re

具有兩個信號輸入端

信號既可以雙端輸出,也可以單端輸出

共模信號:大小幅度相等極性相同的輸入信號。

差模信號:大小幅度相等極性相反的輸入信號。

poYBAGL3aZ2APtm6AABHN3cKTpM502.png

差分放大電路具有抑制零漂移穩定靜態工作點,和抑制共模信號等作用,接下來一一分析。

首先我們的電路的工作環境溫度并不是一成不變的,也就是說是時刻變化著的,還有直流電源的波動,元器件老化,特性發生變化都會引起零漂和靜態工作點變化。找元器件現貨上唯樣商城通常在阻容耦合放大電路中,前一級的輸出的變化的漂移電壓都落在耦合電容上,不會傳入下一級放大電路。

但在直接耦合放大電路中,這種漂移電壓和有用的信號一起送到下一級被放大,導致電路不能正常工作,所以要采取措施,抑制溫度漂移,雖然耦合電容可以隔離上一級溫漂電壓,但是很多時候我們要接受處理的是很多微弱的、變化緩慢的弱信號,這類信號不足以驅動負載,必須經過放大。又不能通過耦合電容傳遞,所以必須通過直接耦合放大電路,那么直接耦合典型電路:就是差分放大電路。

通??朔仄姆椒ㄊ且胫绷髫摲答?,或者溫度補償。

接下來談談直接耦合電路中,差分放大電路如何抑制零漂電壓穩定工作點,和抑制共模信號,并放大差分信號的。

抑制零漂的原理

下面以電路雙端輸出為例:首先T1和T2特性相同,電路兩邊對稱,在輸入電壓Vi1=Vi2=0V。當溫度T一定時,流過T1的電極電流與流過T2集電極的電流一致,即ic1=ic2,那么T1和T2上兩個集電極電阻的壓降是相等的,所以Uo1=Uo2 ,那么輸出電壓Uo就等于零,即Uo1-Uo2=Uo=0,所以這個電路可以抑制零漂的。

那么當溫度增加△T的時候,還能抑制零漂嗎?

答案是能,因為兩邊對稱性能是一樣的,它們工作在統一環境下,當溫度上升△T時,流過兩個管子集電極的電流也是相等的,即(ic1+△ic1)=(ic2+△ic1),那么加在兩個集電極的電壓也是相同的,所以輸出電壓Uo仍然為0。所以在雙端輸出的情況下,零漂為0。

那么在單端輸出的時候還可以抑制零漂嗎?

當然可以,在單端輸出時可以取值Uo1或者Uo2,這里以Uo1輸出為例,因為射極電阻Re的負反饋作用,并且Re是T1和T2射極的共用電阻,所以流過Re的電流是2倍的ie,負反饋作用更好,所以可以穩定靜態工作點,抑制零漂。

共模信號:當Vi1與Vi2大小相等,極性相同的輸入信號時,共模信號的作用,對兩管的作用是同向的,將引起兩管電流同量的增加,集電極電位也同量的減小,因此兩管集電極輸出共模電壓Uo=Uo1-Uo2=0,差分放大電路對共模信號有很好的抑制作用。

差模信號:當Vi1與Vi2大小相等,極性相反的輸入信號時,由于信號的極性相反,因此T1管集電極電流增大而T2管集電極電流減小,且增大量和減小量相等。另外由于輸入差模信號,兩管輸出端電位變化時,一端上升,另一端降低,且升高量等于降低量,所以差分電路對輸入信號電壓的差值是有用的,因此電路被稱為差分放大電路。

審核編輯 黃昊宇

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    1是一款低壓差(LDO)開關穩壓器,具有出色的噪聲性能。由于其創新設計,該電路在沒有外部旁路電容的情況下達到令人印象深刻的40uVRMS噪聲水平。這款LDO采用小型SOT-23 5引線封裝,在空間和噪聲非常高的情況下代表了理想設計師的選擇。 沒有外部帶隙電容可加快喚醒信號的響應時間并將其保持在40us(重復模式)內,使MC33761成為便攜式應用的理想選擇。 MC33761低壓差(LDO)線性穩壓器還采用了一種新穎的架構,可防止存在過多的下沖快速瞬態突發,如在任何突發系統中。 最后,靜態線路調節優于-75dB,它自然屏蔽下游電子設備免受波動線的影響。 特性 超低噪音:150 nV / sq。根Hz @ 100 Hz,40mVRMS 100 Hz - 100 kHz典型值,I out = 60 mA,Co = 1.0mF 從OFF到ON的快速響應時間:200 Hz重復頻率時典型值為40ms 準備1.0 V平臺:ON,900 mV高電平 額定輸出電流80 mA具有100 mA峰值容量 典型壓降90 mV @ 30 mA,160 mV @ 80 mA 紋波抑制:70 dB @ 1.0 kHz 1.5%輸出精度@ 25°C 熱關機 V out 可在2.5 V,2.8 V,2.9 V,3.0 V下使用,5.0...
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    MC33761 LDO穩壓器 80 mA 1 V 高PSRR 低噪聲 帶開/關控制

    MC7900 線性穩壓器 1 A 5 V 負極

    固定輸出負線性穩壓器旨在作為流行的MC7800系列器件的補充。該負電壓調節器提供與MC7800器件相同的七電壓選項。此外,負系統MC7900系列還提供MECL系統中常用的一個額外電壓選項。 這些線性穩壓器具有-5.0 V至-24 V的固定輸出電壓選項,采用限流,熱關斷和安全區域補償 - 使其在大多數工作條件下非常堅固。通過充分的散熱,它們可以提供超過1.0 A的輸出電流。 規格: MC7900AC MC7900B MC7900C 容差 2% 4% 4% 溫度范圍 0°C至+ 125°C -40°C至+ 125°C 0°C至+ 125° C 包裝 D2PAK,TO-220 D2PAK,TO-220 D2PAK,TO -220 特性 無需外部組件 內部熱過載保護 內部短路電流限制 輸出晶體管安全區域補償 2%電壓T可用油酸(參見訂購信息) 無鉛包可能有貨。 G-Suffix表示無鉛鉛涂層。 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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    MC7900 線性穩壓器 1 A 5 V 負極

    LV5686PVC 線性穩壓器 3通道 帶6個高側開關

    PVC是用于汽車音響系統的多電壓調節器。該IC具有3個穩壓器,5V輸出用于微控制器,9.85V輸出用于照明,9V輸出用于音頻控制,6個高端開關。關于保護電路,它具有過流保護,過壓保護和熱關斷功能。該IC最適用于汽車音響系統。 特性 3系統穩壓器: VDD(MCU)照明音頻 6個高側開關 過流保護 BATT。檢測:欠壓1(
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    FDMF2011 高性能100V智能功率級模塊

    11 電路圖、引腳圖和封裝圖
    發表于 07-30 05:02 ? 236次 閱讀

    MC33375 LDO穩壓器 300 mA 高PSRR 帶開/關控制

    5系列是微功率低壓差(LDO)線性穩壓器,提供各種輸出電壓以及封裝,SOT-223和SOP-8表面貼裝封裝。這些器件具有極低的靜態電流,能夠提供高達300mA的輸出電流。輸出端存在短路,內部熱關斷電路提供內部電流和熱限制保護。 MC33375有一個控制引腳,允許邏輯電平信號關閉或轉向 - 關于穩壓器輸出。 由于低輸入至輸出電壓差和偏置電流規格,這些器件非常適用于電池供電的計算機,消費類和工業設備,其中延長了有用的電池壽命理想。 特性 低靜態電流(OFF模式下為0.3 mA; ON模式下為125 mA) I O = 10 mA時輸入至輸出電壓差為25 mV,I O時為260 mV = 300 mA 極其嚴格的線路和負載調節 穩定,輸出電容僅為0.3 2.5 m輸出電壓3 mF 內部電流和熱限制 邏輯電平開/關控制 應用 終端產品 電池供電的消費類產品 HandHeld Instruments 可攜式攝像機和相機 攝像機和相機 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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    MC33375 LDO穩壓器 300 mA 高PSRR 帶開/關控制

    FAN48617 固定輸出同步TinyBoost?穩壓器

    17 電路圖、引腳圖和封裝圖
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    NCP1594A 同步DC-DC降壓轉換器 集成 2.9至5.5 V 4A 開關頻率高達2 MHz

    4A提供了極大的靈活性,可以進行設計優化。該部件能夠優化尺寸與效率之間的權衡和可調節性,以滿足各種POL應用??烧{功能包括軟啟動時序,開關頻率,輸出電壓和工作模式(固定CCM模式或DCM / CCM操作)。附加功能包括REFIN輸入,允許使用外部參考,可用于DDR終端應用??赏ㄟ^兩個輸入選擇九個輸出電壓,或者可通過兩個外部電阻在外部調節該部件.NCP1594A具有過流,欠壓和熱故障保護功能。該部件在-40C至85C之間完全指定。 特性 優勢 2.9 V至5.5V的操作 允許從3.3V或5V總線軌操作 可調頻率從500 kHz到2 MHz 優化總體規模與效率的權衡 9固定輸出電壓或外部可調低至0.6V 節省外部電阻和/或提供設計靈活性 欠壓,過流和過溫保護 保護IC免受故障 可調節軟啟動 設置受控輸出斜坡上升時間 安全啟動到prebias輸出 防止來自輸出電容器的反向電流 外部參考輸入 允許更改輸出并可用于DDR終止應用程序 逐周期過流 防止過流情況 可調開關頻率從500kHz到2MHz 在規模和效率方面優化設計 REFIN輸入 允許在...
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    LV52117QA 用于LCD面板的雙輸出DC-DC轉換器

    7是一款高電流雙輸出DC-DC轉換器,可產生正電壓和負電壓。 LV52117特別適用于LCD顯示器等電源應用。 特性 集成1.5MHz同步升壓和逆變器轉換器 2.75V至4.6V輸入電壓范圍 4.6V至5.8V可調正輸出(VDCO1) -5.8V至-4.6V可調負輸出(VDCO2) 輸出電流高達100mA 脈沖跳躍模式低負載條件 過流/短路保護 終端產品 液晶面板 電路圖、引腳圖和封裝圖
    發表于 07-30 00:02 ? 492次 閱讀

    LP2951_XFCS LDO穩壓器 100 mA 帶有錯誤標志輸出

    _XFCS 電路圖、引腳圖和封裝圖
    發表于 07-29 23:02 ? 187次 閱讀

    KA78R LDO穩壓器 1 A 5至15V 帶固定輸出

    XC是一款適用于各種電子設備的低壓差穩壓器。它提供帶有TO-220-4引線全模封裝的恒壓電源。在滿額定電流(1A)下,KA78RXXC的壓差低于0.5V。該穩壓器具有各種功能,如峰值電流保護,熱關斷,過壓保護和輸出禁用功能。 特性 1A / 3.3V,5V,8V,9V ,12V,15V輸出低壓差穩壓器 TO-220全模封裝(4pin) 過流保護,熱關機 過壓保護,短路保護 帶輸出禁用功能 應用 此產品是一般用途,適用于許多不同的應用。 電路圖、引腳圖和封裝圖...
    發表于 07-29 23:02 ? 437次 閱讀

    NCV8537 LDO穩壓器 500 mA 低壓差

    7是一款高性能低壓差線性穩壓器。該器件基于流行的NCV8535,保留了其前代產品的所有最佳功能,包括高精度,出色的穩定性,低噪聲性能和反向偏置保護,但現在包含一個電源良好輸出信號,可以監控電源系統。 NCV8537完全符合AECQ100和PPAP標準。該器件的工作溫度范圍為-40℃至125℃,可提供固定或可調輸出,采用10引腳3x3 mm DFN封裝。 特性 優勢 線路和負載高精度輸出差異 多種應用的多功能解決方案 工作溫度范圍:-40C至125C 適用于汽車應用 低噪聲(33 Vrms w / 10 nF Cnr和52 Vrms w / out Cnr) 非常受音頻和娛樂系統歡迎 電源良好輸出可用 自我監控調節器在哪里指定限制。 M最大電壓輸入16V,輸入工作電壓范圍2.9 V至12 V. 性能穩定 符合AECQ100和PPAP 適用于汽車應用 應用 終端產品 網絡系統,DSL /電纜調制解調器 汽車應用音頻系統 導航系統 PCMCIA卡 手機 Camcoders and Cameras Cable SetTop Box MP3 / CD播放器 遠程信息處理 導航系統 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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    NCV8518C LDO穩壓器 200 mA 看門狗喚醒 復位和使能

    8C器件是一款精密微功率穩壓器。它具有5.0 V的固定輸出電壓,可在±2%范圍內調節。它適用于所有汽車環境,并包含控制微處理器所需的所有功能。該器件具有低壓差和低靜態電流。它包括看門狗定時器,可調復位,喚醒和使能功能。該器件還包括安全功能,如熱關斷和短路保護。它能夠處理高達45 V的瞬變。 特性 輸出電壓選項:5.0 V 輸出電壓精度:±2% 輸出電流高達250 mA 低壓差 70μA的低靜態電流 低睡眠模式電流小于1.0μA 微功率兼容控制功能: - ENABLE - 看門狗 - 重置 - 喚醒 保護功能: - 熱關斷 - 電流限制 AEC-Q100 1級合格且PPAP能力 應用 終端產品 車身和底盤 儀器和集群 發動機控制單元 汽車 電路圖、引腳圖和封裝圖...
    發表于 07-29 23:02 ? 264次 閱讀
    NCV8518C LDO穩壓器 200 mA 看門狗喚醒 復位和使能

    NCV8535 LDO穩壓器 500 mA 低Iq 超高精度 帶使能

    5低靜態電流低壓降(LDO)線性穩壓器是一款高性能LDO穩壓器。它具有+/- 0.9%的線路和負載精度以及超低靜態電流和噪聲,涵蓋了當今消費類電子產品所需的所有必要功能。這種獨特的器件保證在沒有最小負載電流要求的情況下保持穩定,并且對于任何類型的小至1.0 uF的電容器都是穩定的。 NCV8535還配備了感應和降噪引腳,以提高設備的整體實用性。 NCV8535提供反向偏壓保護。 特性 線路和負載的高精度(25℃時+/- 0.9%) 滿載時的超低壓降(典型值260 mV) 穩定性無最小輸出電流 低噪聲(31 uVrms) w / 10 nF Cnr和51 uVrms w / out Cnr) 低關斷電流(0.07 uA) 反向偏向保護 2.6 V至12 V電源范圍 熱關斷保護 目前的限制 僅需1.0 uF輸出電容以確保穩定性 使用任何類型的電容器(包括MLCC)均可穩定 提供1.5 V,1.8 V,1.9V,2.5 V,2.8 V,2.85 V,3.0 V,3.3 V,3.5V,5.0 V和可調輸出電壓 應用 終端產品 汽車音響和信息娛樂 汽車配件 汽車儀表盤 汽車相機顯示器 汽車儀表板電子產品 汽車 工業 電路圖、引腳圖和封裝圖...
    發表于 07-29 22:02 ? 287次 閱讀

    MC78M 線性穩壓器 500 mA 5至24 V 高PSRR 正極

    0 / MC78M00A正線性穩壓器與流行的MC7800系列器件完全相同,只是它的輸出電流僅為輸出電流的一半。與MC7800器件一樣,MC78M00三端穩壓器用于本地卡上電壓調節。 內部通道晶體管的內部限流,熱關斷電路和安全區域補償相結合,使這些線性穩壓器在大多數工作條件下都非常堅固。具有足夠散熱的最大輸出電流為500 mA。 規格:
    發表于 07-29 21:02 ? 915次 閱讀
    MC78M 線性穩壓器 500 mA 5至24 V 高PSRR 正極

    LV5749NV 降壓穩壓器 開關 1通道

    NV是單通道降壓型開關穩壓器。 特性 與負載無關的軟啟動電路 ON / OFF功能 集成脈沖脈沖過流保護 電流模式控制 電路圖、引腳圖和封裝圖
    發表于 07-29 19:02 ? 306次 閱讀

    NCP5269 具有2位VID的系統代理控制器

    9 電路圖、引腳圖和封裝圖
    發表于 07-29 17:02 ? 566次 閱讀

    NCP1581 用于跟蹤應用的同步降壓控制器 高頻PWM

    1同步降壓控制器IC旨在為14引腳SOIC中的板載DC-DC應用提供簡單的同步降壓穩壓器。 NCP1581專為跟蹤應用而設計,提供軌道輸入。 NCP1581采用固定內部400 kHz開關頻率工作,允許使用小型外部元件。該器件具有由外部電容設置的可編程軟啟動,欠壓鎖定和輸出欠壓檢測,可在檢測到輸出短路時鎖定器件。電路圖、引腳圖和封裝圖
    發表于 07-29 16:02 ? 430次 閱讀
    被吊起来双腿大张供人玩弄

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