差分放大電路在訊號傳輸的作用及設計原理

2021-10-04 04:26:43 字數 1519 閱讀 2575

一、為什麼要有差分放大電路

1.將乙個訊號從乙個地方傳輸到另乙個地方,如果近距離的傳輸那麼直接用串列埠,iic等常用的通訊方式就行了;如果長距離傳輸呢?

2.長距離傳輸至少要考慮傳輸過程中,外界環境對訊號的影響。

3.先看一張:

先來解釋這張,我想將乙個交流訊號a通過1線從a傳輸到b,這時候外面來的乙個干擾訊號c,使得a訊號變成a+c訊號。

4.這時候有乙個聰明的人多加了一條線,這個人誰,至少中國式教育中並沒有介紹,大學的教育,真的很奇怪,模電書有介紹差分放大電路,而且很詳細很權威,不過我一直不明白這項技術有什麼用,如果老師們能夠結合實際講解這些電路,我也許會感興趣。接著說吧,多加的這條線,我稱為2線,2線傳輸的訊號b是跟訊號a幅值相同,符號相反(官方術語差模訊號),當然交流訊號b受到c的影響變成b+c。

5.1線-2線/2就可以得到理論跟交流訊號a一樣的的訊號。1線-2線的「-」功能就是差分電路實現了。

差分電路可以實現也比較簡單,也放大了兩倍,但是真正意義的差分放大電路是通過加三極體的,分析如下所示:

二、差分放大電路設計

2.通過上面的分析公式,可知差分電路可以實現對應功能,對於發大放大功能就是三極體發揮的作用。

三、分析差分電路難點

1.為什麼差分電路有助於放大差模訊號,抑制共模訊號?

答:這個問題可以分為兩個地方進行分析,對於差模訊號,通過上面講解我們可以知道,差模訊號其實是幅值相同,符號相反的訊號,就上面的圖來說,當訊號a在某個時刻增加時,訊號b就相應的減少,基極的電流變化,集電極電流也會跟著相應的變化,大小相等,符號的電流在re電阻上面的節點就會抵消了,re上的電流就不會變,也就不會引起反饋。對於抑制共模訊號,增加共模訊號(這裡共模訊號不是指在傳輸過程中的干擾訊號,而是三極體受溫度外界因素影響產生的干擾),對於兩個兩個三極體來說的作用是一樣的,也就不會抵消,如果你不知道re的反饋是如何產生的。下面有一張圖有助於你理解。

2.為什麼re下面接的是負電源。

答:通俗的來講,有時候基極的電流訊號可能比較微弱,確保三極體能夠工作在放大區,這時候接負電源就能夠實現目的。

3.兩個三極體的re電阻可以分開嗎,或者為什麼要接在一起?

答:不可以,主要是利用抵消作用放大差模訊號。分開後不管共模訊號還差模訊號都會被抑制。

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