什么是共模输入电阻?
共模输入电阻:该参数表示运算放大器工作在线性区时,输入共模电压范围与该范围内偏置电流的变化量之比。
共模输入电阻怎么求?
在差分放大电路中,如果是共模输入,那射极电阻不会短路,那就与含有射极电阻的共射放大电路一样求的,ri=2rb//[rbe+(1+b)re] ,b为电流放大倍数。
差分放大器的共模输入阻抗计算
差分放大器的输入阻抗可以分三个:①差模输入阻抗②共模输入阻抗③每个端口的单端输入阻抗。下面分别对应两种差分放大器进行计算
一、差分输入、单端输出
图1. 差分输入、单端输出放大器
简化示意图如下图所示:
图2. 简化电路示意图
①差分输入阻抗
差分输入阻抗rid的定义是输入端的电压变化量除以电流变化量即rid=△v/△i≠v/i 。由上图可知zid=z1+z2,对应图1电路,差分输入阻抗rid=r1+r2,电阻匹配的情况下有r1=r2,因此有
rid=2r1
②共模输入阻抗
共模输入阻抗的定义为共模电压源上给测试信号v,对应流出电流为i,则ric=v/i,注意测试信号给的位置是在vc上。由图2可得ric=z1||z2+z3,电阻匹配情况下r1=r2,rf=rg,因此有:
ric=½r1+½rf
以上结果与佛朗哥《基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计》p.63的结论是一样的,下面计算此书中未提及的每个端口看进去的输入阻抗。
③单个端口的输入阻抗
v2端(同相端)的输入阻抗ri2=r2+rg(显然);将v2接地,v1端(反相端)的输入阻抗ri1=r1+rf。注意两个端口看进去的输入阻抗是不同的!
二、差分输入、差分输出
图3. 差分输入、差分输出放大器
对于差分输入、差分输出的放大器,其差模输入阻抗和共模输入阻抗与图1的计算方法与计算结果都相同,rid=2rg,ric=(rg+rf)/2。这种放大器经常用于差分信号转换为单端信号,通常将同相端接地,反相端输入信号,这就需要计算从同相端看进去的单端口输入阻抗。将-din接地,+din给一个测试信号vt,流入放大器的电流为it,运用虚短、虚断公式(注意vout为+½vo和-½vo),有:
虚短、虚断公式
得到输入阻抗为:
计算得到的结果
注意,adi应用手册an-0990中的算结果:
adi计算的结果
注意这与我计算的结果是一样的,这就是差分输入、差分输出放大器的单端输入阻抗。
恒压恒流的原理:根据u=ir,r=u/i:如果r》(u/i),则电源正常工作。如果r《(u/i),i是恒定不变的,则电源恒流部分保护,输出电压下降,直到满足条件r=(u/i)。特性:所谓的恒压,即电压可以恒定到一个值上,可调恒压,即这个恒定的电压值是可调的。所谓的恒流,即电流可以恒定到一个值上,可调恒流,即这个恒定的电流值是可调的。
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