差分放大電路對共模信號的抑制能力的解析

差分放大電路及其共模抑制特性。從對雙端輸入信號的差模和共模分解出發(fā)，提出差分放大電路不但能進(jìn)行差分放大，而且具有共模抑制能力。

差分放大電路有二個(gè)輸入端，如圖1(a)所示。

圖1

設(shè)兩個(gè)輸入信號的差模值為，共模值為，則可用差模輸入和共模輸入表示為：

于是差分放大電路的輸入信號也可用圖1(b)表示。應(yīng)用線性疊加定理計(jì)算時(shí)，可分別考慮差模輸入和共模輸入，如圖1(c)和 圖1(d)。

設(shè)差模輸入時(shí)差分放大電路的放大倍數(shù)是，差模輸出是；共模輸入時(shí)差分放大電路的放大倍數(shù)是，共模輸出是，則

理想差分放大電路的共模放大倍數(shù)應(yīng)等于零，差模放大倍數(shù)足夠大。所以理想狀態(tài)下，。

實(shí)際差分放大電路的不等于零，常用共模抑制比描述差分放大電路放大差模信號的同時(shí)抑制共模信號的能力。

應(yīng)用圖2所示差分放大電路可以抑制信號傳輸過程中的噪聲干擾。設(shè)信號端產(chǎn)生兩個(gè)相位相反，大小完全相同的信號和。設(shè)信號經(jīng)過長距離傳輸時(shí)受到噪聲電壓干擾，噪聲值為。由于信號同在并行的信號線上傳輸，它們受到的干擾幾乎相同，實(shí)際進(jìn)入差分放大器輸入端的信號是和，于是理想差分放大器的輸出是：

圖2

可見差分放大后的輸出消除了傳輸過程中引入的噪聲干擾。