差分放大電路簡介

　　差分放大電路利用電路參數(shù)的對稱性和負反饋作用，有效地穩(wěn)定靜態(tài)工作點，以放大差模信號抑制共模信號為顯著特征，廣泛應(yīng)用于直接耦合電路和測量電路的輸入級。但是差分放大電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分析繁瑣，特別是其對差模輸入和共模輸入信號有不同的分析方法，難以理解，因而一直是模擬電子技術(shù)中的難點。差分放大電路：按輸入輸出方式分：有雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出和單端輸入單端輸出四種類型。按共模負反饋的形式分：有典型電路和射極帶恒流源的電路兩種。

　　差分放大電路的組成

　　差分放大器是由對稱的兩個基本放大電路通過射極公共電阻耦合構(gòu)成的，如圖所示。“對稱”的含義是兩個三極管的特性一致。

　　差分放大電路的特性

　　（1）差動放大電路對零漂在內(nèi)的共模信號有抑制作用；

　　（2）差動放大電路對差模信號有放大作用；

　　（3）共模負反饋電阻RE的作用：

　　①穩(wěn)定靜態(tài)工作點。

　　②對差模信號無影響。

　　③對共模信號有負反饋作用：RE越大對共模信號的抑制作用越強；也可能使電路的放大能力變差。為了趨利避害，常采用恒流源來代替電阻RE。

　　差分放大電路的基本狀態(tài)

　　差放的外信號輸入分差模和共模兩種基本輸入狀態(tài)。當外信號加到兩輸入端子之間，使兩個輸入信號Vi1、Vi2的大小相等、極性相反時，稱為差模輸入狀態(tài)。此時，外輸入信號稱為差模輸入信號，以Vid表示，且有：

　　當外信號加到兩輸入端子與地之間，使Vi1、Vi2大小相等、極性相同時，稱為共模輸入狀態(tài)，此時的外輸入信號稱為共模輸入信號，以Vic表示，且：

　　當輸入信號使Vi1、Vi2的大小不對稱時，輸入信號可以看成是由差模信號Vid和共模信號Vic兩部分組成，其中動態(tài)時分差模輸入和共模輸入兩種狀態(tài)。

　　（1）對差模輸入信號的放大作用

　　當差模信號Vid輸入（共模信號Vic=0）時，差放兩輸入端信號大小相等、極性相反，即Vi1=－Vi2=Vid/2，因此差動對管電流增量的大小相等、極性相反，導(dǎo)致兩輸出端對地的電壓增量，即差模輸出電壓Vod1、Vod2大小相等、極性相反，此時雙端輸出電壓Vo=Vod1－Vod2=2Vod1=Vod，可見，差放能有效地放大差模輸入信號。

　　要注意的是：差放公共射極的動態(tài)電阻Rem對差模信號不起（負反饋）作用。

　　（2）對共模輸入信號的抑制作用

　　當共模信號Vic輸入（差模信號Vid=0）時，差放兩輸入端信號大小相等、極性相同，即Vi1=vI2=Vic，因此差動對管電流增量的大小相等、極性相同，導(dǎo)致兩輸出端對地的電壓增量，即差模輸出電壓Voc1、Voc2大小相等、極性相同，此時雙端輸出電壓Vo=Voc1－Voc2=0，可見，差放對共模輸入信號具有很強的抑制能力。［1］

　　此外，在電路對稱的條件下，差放具有很強的抑制零點漂移及抑制噪聲與干擾的能力。

　　性能衡量指標

　　共模抑制比：

　　Ad是差模信號放大倍數(shù)、Ac共模信號放大倍數(shù)。越大電路的性能也就愈好。因此增大Re是改善共模抑制比的基本措施。