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(gè)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(gè)輸入端上分別輸入大小相同且相位相同的信號(hào)時(shí)，輸出為零，從而克服零點(diǎn)漂移。適于作直流放大器。
　　差分放大器是一種將兩個(gè)輸入端電壓的差以一固定增益放大的電子放大器，有時(shí)簡(jiǎn)稱為“差放”。差分放大器通常被用作功率放大器（簡(jiǎn)稱“功放”）和發(fā)射極耦合邏輯電路 (ECL, Emitter Coupled Logic) 的輸入級(jí)。
　　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(gè)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(gè)輸入端輸入輸入信號(hào)，另一個(gè)輸入端輸入反饋信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋。常用于電機(jī)或者伺服電機(jī)控制，以及信號(hào)放大。在離散電子學(xué)中，實(shí)現(xiàn)差分放大器的一個(gè)常用手段是差動(dòng)放大，見于多數(shù)運(yùn)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(diǎn)漂移的優(yōu)異性能，因此得到廣泛的應(yīng)用，并成為集成電路中重要的基本單元電路，常作為集成運(yùn)算放大器的輸入級(jí)。

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(duì)稱的情況下，它也能較好地放大差模信號(hào)，而對(duì)共模信號(hào)的放大能力則很差，從而抑制了零點(diǎn)漂移。這一電路的特點(diǎn)，是在發(fā)射極串聯(lián)了一個(gè)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(diǎn)處于不合理的位置，因此引進(jìn)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(dāng)?shù)钠谩?/P>

如圖1所示，當(dāng)輸入差模信號(hào)時(shí)，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(hào)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(shí)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(duì)差模信號(hào)具有一定的放大能力。

對(duì)于共模信號(hào)，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(fù)反饋把放大倍數(shù)壓得很低，因此抑制了零點(diǎn)漂移。

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

差模電壓放大倍數(shù)

對(duì)于差模信號(hào)，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(shí)的交流等效電路，如圖2所示，由于電路對(duì)稱，每個(gè)半邊與單管共射極放大器完全一樣。