差分放大器,差分放大器是什么意思

差分放大器,差分放大器是什么意思

差分放大器

　[英]Differential amplifier
　　由兩個參數(shù)特性相同的晶體管用直接耦合方式構(gòu)成的放大器。若兩個輸入端上分別輸入大小相同且相位相同的信號時，輸出為零，從而克服零點漂移。適于作直流放大器。
　　差分放大器是一種將兩個輸入端電壓的差以一固定增益放大的電子放大器，有時簡稱為“差放”。差分放大器通常被用作功率放大器（簡稱“功放”）和發(fā)射極耦合邏輯電路 (ECL, Emitter Coupled Logic) 的輸入級。
　　差分放大器是普通的單端輸入放大器的一種推廣，只要將差放的一個輸入端接地，即可得到單端輸入的放大器。
　　很多系統(tǒng)在差分放大器的一個輸入端輸入輸入信號，另一個輸入端輸入反饋信號，從而實現(xiàn)負反饋。常用于電機或者伺服電機控制，以及信號放大。在離散電子學中，實現(xiàn)差分放大器的一個常用手段是差動放大，見于多數(shù)運算放大器集成電路中的差分電路。
　　下圖為差分放大器電路圖，未顯示偏置等電路。

差分放大器是基本放大電路之一，由于它具有抑制零點漂移的優(yōu)異性能，因此得到廣泛的應用，并成為集成電路中重要的基本單元電路，常作為集成運算放大器的輸入級。

差分放大器電路圖，未顯示偏置等電路。

典型的差分放大器電路如圖1所示。即使在不對稱的情況下，它也能較好地放大差模信號，而對共模信號的放大能力則很差，從而抑制了零點漂移。這一電路的特點，是在發(fā)射極串聯(lián)了一個電阻Re。通常Re取值較大，由于分占了穩(wěn)壓電源較大的電壓，使兩管的靜態(tài)工作點處于不合理的位置，因此引進輔助電源EE（一般取EE = －EC），以抵消Re上的直流壓降，并為基極提供適當?shù)钠谩?/P>

如圖1所示，當輸入差模信號時，T1管的ic1增加，T2管的ic2減小，增減的量相等，因此兩管的電流通過Re的信號分量相等但方向相反，他們相互抵消，所以Re可視為短路，這時圖1中的差分放大器就變成了沒有Re的基本差分放大器電路，它對差模信號具有一定的放大能力。

對于共模信號，兩管的共模電流在Re上的方向是相同的，在取值較大的Re上產(chǎn)生較大的反饋電壓，深度的負反饋把放大倍數(shù)壓得很低，因此抑制了零點漂移。

從上述可知，對差分放大器來說，其放大的信號分為兩種：一種是差模信號，這是需要放大的有用的信號，這種信號在放大器的雙端輸入時呈現(xiàn)大小相等，極性相反的特性；另一種是共模信號，這是要盡量抑制其放大作用的信號。

差模電壓放大倍數(shù)

對于差模信號，由于Uid1 = －Uid2，故射極電阻Re上的電流相互抵消，其壓降保持不變，即 ?UE = 0，可得到差模輸入時的交流等效電路，如圖2所示，由于電路對稱，每個半邊與單管共射極放大器完全一樣。