射极耦合差动放大电路的设计与应用

前面所讨论的简单差动放大电路在实际应用中存在以下不足。

① 即使电路完全对称，每一单管放大电路仍存在较大的零漂，在单端输出（非对称输出，即输出取自任一单管放大电路的输出）的情况下，该电路和普通放大电路一样，没有任何抑制零漂的能力。电路不完全对称时，抑制零漂的作用明显变差。

② 每一单管放大电路存在的零漂（即工作点的漂移）可能使它们均工作于饱和区，从而使整个放大器无法正常工作。

采用射极耦合差动放大电路可以较好地克服简单差动放大电路的不足，一种实用的射极耦合差动放大电路如图4-4（a）所示，电路中接入-VEE的目的是保证输入端在未接信号时基本为零输入（IB、RB均很小），同时又给BJT发射结提供了正偏。其中：RC1=RC2=RC，RB1=RB2=RB。

由图4-4（a）可以看出，射极耦合差动放大电路与简单差动放大电路的关键不同之处在于两管的发射极串联了一个公共电阻RE（因此也称为电阻长尾式差动放大电路），而正是RE的接入使得电路的性能发生了明显变化。(www.xing528.com)

当输入信号为差模信号时，ui1=-ui2=uid/2，因此两管的发射极电流iE1和iE2将一个增大，另一个同量减小，即流过RE的电流iE=iE1+iE2保持不变，RE两端的电压也保持不变（相当于交流iE=0，uE=0），也就是说，RE对差模信号可视为短路，由此可得该电路的差模交流通路如图4-4（b）所示。显然，RE的接入对差模信号的放大没有任何影响。

当输入（等效输入）信号为共模信号时，则uic1=uic2=uic，因此两管的发射极电流iE1和iE2将同时同量增大或减小，相当于交流iE1=iE2，即iE=iE1+iE2=2iE1，uE=iERE=2iE1RE。容易看出，此时RE对每一单管放大电路所呈现的等效电阻为2RE，由此可得该电路的共模交流通路如图4-4（c）所示。显然，RE的接入对共模信号产生了明显影响，这个影响就是每一单管放大电路相当于引入了反馈电阻为2RE的电流串联负反馈。当RE较大时，单端输出的共模增益也很低，有效地抑制了零漂，并稳定了静态工作点。

由图4-4（c）可以看出，RE越大，共模负反馈越深，可以有效地提高差动放大电路的共模抑制比。但由于集成电路制造工艺的限制，RE不可能很大；另外，RE太大，则要求负电源电压也很高（以产生一定的直流偏置电流），这一点对电路的实现是不利的。针对上述问题，可以考虑将RE用直流恒流源来代替。

图4-4　射极耦合差动放大电路