差分放大電路單端輸出和雙端輸出區(qū)別以及應(yīng)用 - 全文

　　什么是差分放大電路

　　差分放大電路利用電路參數(shù)的對稱性和負(fù)反饋?zhàn)饔?，有效地穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，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(diǎn)。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(fù)反饋的形式分：有典型電路和射極帶恒流源的電路兩種。

　　（a）射極偏置差放（b）電流源偏置差放

　　差放有兩個(gè)輸入端子和兩個(gè)輸出端子，因此信號的輸入和輸出均有雙端和單端兩種方式。雙端輸入時(shí)，信號同時(shí)加到兩輸入端；單端輸入時(shí)，信號加到一個(gè)輸入端與地之間，另一個(gè)輸入端接地。雙端輸出時(shí)，信號取于兩輸出端之間；單端輸出時(shí)，信號取于一個(gè)輸出端到地之間。因此，差分放大電路有雙端輸入雙端輸出、單端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入單端輸出四種應(yīng)用方式。上面兩個(gè)電路均為雙端輸入雙端輸出方式。

　　（a）電阻Re是T1和T2兩管的公共射極電阻，或稱射極耦合電阻，它實(shí)際上就是在工作點(diǎn)穩(wěn)定電路中植入的射極電阻，只是此處將兩個(gè)電阻的射極電阻合并成一個(gè)Re，所以經(jīng)它的作用是穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，對零漂做進(jìn)一步的抑制。電阻Re常用等效內(nèi)阻極大的恒流源I0來代替，以便更有效地提高抑制零漂的作用。負(fù)電源- 用來補(bǔ)償射極電阻Re兩端的直流壓降，以避免采用電壓過高的單一正電源+ ，并可擴(kuò)大輸出電壓范圍，使兩基極的靜態(tài)電位為零，基極電阻Rb通常為外接元件，也可不用，其作用是限制基極靜態(tài)電流并提高輸入電阻。

差分放大電路單端輸出和雙端輸出區(qū)別以及應(yīng)用

　　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(dāng)外信號加到兩輸入端子之間，使兩個(gè)輸入信號Vi1、Vi2的大小相等、極性相反時(shí)，稱為差模輸入狀態(tài)。此時(shí)，外輸入信號稱為差模輸入信號，以Vid表示，且有：

　　當(dāng)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(shí)，稱為共模輸入狀態(tài)，此時(shí)的外輸入信號稱為共模輸入信號，以Vic表示，且：

　　當(dāng)輸入信號使Vi1、Vi2的大小不對稱時(shí)，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(dòng)態(tài)時(shí)分差模輸入和共模輸入兩種狀態(tài)。

　?。?）對差模輸入信號的放大作用

　　當(dāng)差模信號Vid輸入（共模信號Vic=0）時(shí)，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(dòng)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(shí)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(dòng)態(tài)電阻Rem對差模信號不起（負(fù)反饋）作用。

　?。?）對共模輸入信號的抑制作用

　　當(dāng)共模信號Vic輸入（差模信號Vid=0）時(shí)，差放兩輸入端信號大小相等、極性相同，即Vi1=vI2=Vic，因此差動(dòng)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(shí)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(qiáng)的抑制能力。

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