一种增益随频率升高而增大的差分放大电路的制作方法

文档序号:15529163发布日期:2018-09-25 21:06阅读:1441来源:国知局

本实用新型涉及一种电路,特别是一种增益随频率升高而增大的差分放大电路。



背景技术:

在电子领域,差分放大电路是一种非常常用的电路。理想情况下,差分放大电路在各参数设定好的情况下,输出与输入保持一定的放大倍数,意味着在放大器的带宽,即工作频段内保持相同增益。但在实际情况中,电路中存在寄生电容,根据电容的频响特性,当频率越来越高时,负载的阻抗会下降,这样会导致差分放大电路的放大倍数降低,即增益会降低,输出信号幅度减小,甚至引起失真和延时。现有技术有通过变化放大器的反馈电阻和输入电阻的比例而使增益变化,但是在实际电路中,对于不同频率的信号,电路的增益并不能一直保持,而是随频率的增高有下降的趋势。



技术实现要素:

为解决现有技术的问题,本实用新型的目的在于提供一种增益随频率升高而增大的差分放大电路,电路中信号频率增大时的输出增加增益,而信号为低频时增益基本保持原设计增益不变。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是:

一种增益随频率升高而增大的差分放大电路,包括放大器Q1、反相输入电阻R1、正相输入电阻R2、反馈电阻R3、接地电阻R4,放大器Q1的反相输入端In-连接反相输入电阻R1构成反相信号输入端,放大器Q1的正相输入端In+连接正相输入电阻R2构成正相信号输入端,反馈电阻R3一端接放大器Q1的输出端Out,一端接反相输入端In-,接地电阻R4一端接正相输入端In+,一端接地,反馈电阻R3串联一个电感L1,接地电阻R4串联一个电感L2。

优选地,所述反相信号输入端与R1之间串联一个滤波电容C1,正相信号输入端与R2之间串联一个滤波电容C2。

优选地,所述反相输入电阻R1与正相输入电阻R2阻值相同,反馈电阻R3与接地电阻R4阻值相同。

优选地,所述电感L1和L2相同。

优选地,所述电容C1和C2相同。

优选地,所述反馈电阻R3的阻值与反相输入电阻R1的阻值的比值恒定。

本实用新型的有益效果是:

由上述方案可知,由于在反馈电阻处串联了一个电感,消除了差分放大电路在高频时由于寄生电容引起的增益下降的问题。通过利用电感的频率响应特性,低频时放大电路增益基本保持原设计增益不变,高频时提高电路的增益及输出信号的幅度。

附图说明

图1是本实用新型电路结构图。

具体实施方式:

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示,一种增益随频率升高而增大的差分放大电路,包括放大器Q1、反相输入电阻R1、正相输入电阻R2、反馈电阻R3、接地电阻R4,放大器Q1的反相输入端In-连接反相输入电阻R1构成反相信号输入端,放大器Q1的正相输入端In+连接正相输入电阻R2构成正相信号输入端,反馈电阻R3一端接放大器Q1的输出端Out,一端接反相输入端In-,接地电阻R4一端接正相输入端In+,一端接地,反馈电阻R3串联一个电感L1,接地电阻R4串联一个电感L2。

具体为:为了避免噪声,反相信号输入端与R1之间串联一个滤波电容C1,正相信号输入端与R2之间串联一个滤波电容C2,采用这种方式也可以消除直流偏置。

为了保证差分放大电路的对称特性,尽可能地消除共模信号,电路中用的元件也各自对称,反相输入电阻R1与正相输入电阻R2阻值相同,反馈电阻R3与接地电阻R4阻值相同。电感L1和L2相同,电容C1和C2相同。反馈电阻R3的阻值与反相输入电阻R1的阻值的比值恒定。

其工作原理为:当放大电路开始工作后,两路输入信号从正反相信号输入端进入电路,由于输入电压比较小,差分输出信号的电压摆幅也不大。反馈单元采集输出端的信号,进行传输,构成闭环回路。当信号频率增加时,由于电路中存在的寄生电容,根据电容频响特性,频率越大时电容的阻抗越小,导致电路中负载的阻抗减小,输出信号幅度大小比理想情况下的输出信号小,并且伴随失真和延时,尤其小信号在电路传输时更易产生衰落。而根据电感的频响特性,频率越大时阻抗越大,故在高频时L1将使得负载的阻抗增加,抵消掉电容引起的衰减。正相输入端In+的电阻R4起平衡作用,为了保证差分放大电路的对称性,故在正输入端的平衡电阻R4后再串联一个电感L2,此时整个电路可达到衰落补偿的作用。

当然,上述实施方式并不是对本实用新型的唯一限定,其他等同技术方案也应当在本发明创造的保护范围之内。

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