克服温漂的差分放大电路分析

"模拟电子技术基础：第11讲 差分放大电路 (2).ppt" 差分放大电路是模拟电子技术中的重要组成部分，主要用于抑制零点漂移并增强信号处理能力。这一讲主要讨论了差分放大电路的相关知识点，包括零点漂移现象及其原因、长尾式差分放大电路的组成、分析以及如何通过电路设计来克服温漂等问题。 一、零点漂移现象及其产生的原因 零点漂移是指在没有输入信号的情况下，输出电压仍然发生变化的现象。这通常是由于环境温度的变化、直流电源的不稳定性或元器件的老化导致的。特别是晶体管，其特性对温度极其敏感，因此零点漂移也常被称为温漂。为了减小温漂的影响，可以采用引入直流负反馈和温度补偿的方法，而差分放大电路正是这样一种能有效抑制温漂的电路设计。 二、长尾式差分放大电路的组成 长尾式差分放大电路具有零输入零输出的特点，即当两个输入端的电压变化相同时，输出电压没有漂移。理想的长尾式电路要求Rb1=Rb2，Rc1=Rc2，Re1=Re2，并且双晶体管T1和T2在任何温度下的特性都相同。这种电路设计有助于抵消由于温度变化引起的晶体管增益差异，从而降低零点漂移。 三、长尾式差分放大电路的分析 在分析长尾式差分放大电路时，首先确定Q点，即晶体管的静态工作点。通常，Rb的作用是设置基极电流IBQ，它对于稳定Q点至关重要。电路中，由于共射极放大器的特性，Re的存在提供了一种共模负反馈，能够抑制共模信号，使得只有差模信号被放大，而共模信号被削弱，从而增强了电路对差模信号的放大能力和抗干扰能力。 四、差分放大电路的四种接法 差分放大电路有四种基本接法，分别是单端输入单端输出、单端输入差分输出、差分输入单端输出和差分输入差分输出。每种接法都有其特定的应用场景和优势。 五、具有恒流源的差分放大电路 在一些高级的设计中，差分放大电路可能会包含恒流源，如图腾柱电流源，这样的设计可以进一步提高电路的稳定性和增益性能。 六、差分放大电路的改进 为了提高电路性能，可以通过优化元件选择、增加负反馈网络、使用新型半导体材料或改进电路结构等方式来改进差分放大电路。这些改进措施可以提高电路的共模抑制比（CMRR），进一步减少零点漂移，并提高信号处理的精度和线性度。 差分放大电路是电子工程中的核心组成部分，它通过独特的电路设计和巧妙的反馈机制，有效地抑制了零点漂移，增强了对微弱信号的检测能力，广泛应用于各种信号处理和数据采集系统中。