План: Введение Дифференциальный каскад: Парные усилители и квазиидеальный дифференциальный каскад Подавление синфазного сигнала квазиидеальным ДК Квазиидеальный ДК и его выходной сигнал Несовершенство простого реального ДК как причина развития техники сложных ДК Макромодели ДК Параметры ДК: Усилительные параметры Входные сопротивления Неидеальный источник эмиттерного тока ДК Синфазный сигнал и CMRR Бисекция для расчета режима ДК по постоянному току Синфазное входное сопротивление ДК Список литературы Введение.
    Дифференциальный каскад (ДК) представляет собой мостовую схему, в плечах которой включены идентичные элементы. В аналоговых интегральных микросхемах вследствие того, что все элементы создаются в едином технологическом процессе, практически обеспечивается идентичность резисторов и транзисторов. ДК питается от двухполярного источника питания с заземленной средней точкой, что позволяет подавать сигналы непосредственно на базы транзисторов. Если входы транзисторов заземлены, то токи транзисторов одинаковы, и вследствие идентичности резисторов Rk1 и Rk2 напряжение на дифференциальном выходе Uвых.д меду колекторами будет равно нулю. Если на входы схемы поданы сигналы одинаковые по величине и фазе, называемые синфазными, то токи обоих транзисторов будут изменяться на одинаковую величину, соответственно будут изменяться напряжения Uвых1 и Uвых2,а напряжение Uвых.д по-прежнему будет сохранаться равным нулю. Если на входы схемы поданы одинаковые по величине, но сдвинутые по фазе на 180* сигналы, называемые дифференциальными, то возрастание тока в одном плече будет сопровождаться уменьшением тока в противоположном, вследствие чего появится напряжение на дифференциальном выходе. Таким образом, схема в идеальном случае реагирует на дифференциальный сигнал и не реагирует на синфазный. Изменение температуры, паразитные наводки, старение элементов, флуктуация параметров транзисторов можно рассматривать как синфазные входные воздействия. Следовательно, ДК обладает очень высокой устойчивостью работы и малочувствителен к помехам. Дифференциальный каскад. Парные усилители и квазиидеальный дифференциальный каскад (ДК).
    Изображенные на рисунке 1 а "почти" одинаковые транзисторы Т2 и Т1 образуют два несвязных друг с другом усилителя.
    При подаче входных напряжений U2 и U1 напряжения на выходах усилителей Uвых2 и Uвых1 можно записать через почти одинаковые коэффициенты усиления К1 и К2 в виде Uвых2 = К2 * U2 ,
    (1) Uвых1 = К1 * U1 . Рис. 1 Парные усилители и квазиидеальный дифференциальный каскад: а) "почти" одинаковые транзисторы Т2 и Т1; б) те же Т2 и Т1 включены в цепь сДК с идеальным генератором тока I0 в эмиттерной цепи (вместе резисторов Ree цепи а) Разность (дифференциал) выходных напряжений составит ?Uвых =Uвых2 -Uвых1 = К2 * U2 - К1 * U1 . (2) Представим входные напряжения в виде суперпозиции синфазной Uс и дифференциальной Ud составляющих: U2 = Uс + Ud , (3) U1 = Uс - Ud . Откуда: Ud = (U2 - U1 )/2, Uc = (U2 + U1 )/2. (4) Подставив (3) в (2), получим: ?Uвых = К2 * (Uс + Ud ) - К1 * (Uс - Ud ) = Uс * (К2 -К1) + Ud * (К2 +К1). (5) Введя синфазный коэффициент усиления Кс = К2 -К1 (6) и дифференциальный коэффициент усиления Кd = К2 +К1 , (7) запишем (5) в виде: ?Uвых = Uс * Кс + Ud * Кd . ............