(干货分享)简单差分放大电路详解

发布网友发布时间：2024-10-10 21:34

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热心网友时间：2024-10-22 15:44

在集成电路设计中，电路常常依赖恒流源作为偏置，这个偏置电流是恒定的，所有的电路参数计算都围绕这个基准值进行。

首先，让我们理解镜像恒流源的工作原理。简单的差分放大电路中，电源Vcc通过电阻R1和Q2产生基准电流Iref，接着在Q1的集电极形成Ic1，作为放大器的偏置。Ib1和Ib2相等，Ic1和Ic2也一致。通过静态和动态的分析，可以得出Ic2近似等于Iref，当β远大于2时，Ic2约等于Vcc-Ube1除以R。镜像电流源的特性在于输出电流与基准电流相似，形成稳定的镜像关系。

从动态角度，当电源接通时，电压作用于Q2和Q1的基极，引发Ib的变化。基极电流的增减导致集电极电流Ic的波动，直到基射间的电压在0.7V附近达到动态平衡。这个过程有助于我们理解静态偏置电流的稳定作用。

在放大器分析中，基于恒定的偏置电流，我们需要计算镜像流电流。例如，Q5和Q7组成镜像流，通过计算得到IC5和IC7的值。Q7的集电极与Q1和Q2的发射极相连，通过预设的β值，可以计算出Q1和Q2的基极电流，进而确定Q7集电极的电位。选择不同的基极平衡电阻会影响Q7的集电极电位，这可能影响放大器的动态范围，成为电路的一个潜在局限。

最后，镜像电流源Q3和Q4为放大管提供有源负载，确保集电极电位的稳定性。连接的电阻R1的误差电流非常小，即使阻值变化，对Q1集电极电位的影响也微乎其微，保持在0V附近。