什么是差分放大电路

差分放大电路利用电路参数的对称性和负反馈，有效稳定静态工作点，广泛应用于直接耦合电路和测量电路的输入水平。然而，差分放大电路结构复杂，分析繁琐，特别是对差分模输入和共模输入信号有不同的分析方法，难以理解，一直是模拟电子技术的难点。

差分放大电路：按输入输出分：双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出和单端输入单端输出四种类型。以共模负反馈的形式分为典型电路和带恒流源的射极电路。

（a）射极偏置差放（b）电流源偏置差放

差放有两个输入端子和两个输出端子，所以信号的输入和输出有两种方式:双端和单端。双端输入时，信号同时添加到两个输入端；单端输入时，信号添加到一个输入端和地面之间，另一个输入端接地。当双端输出时，信号取在两个输出端之间；当单端输出时，信号取在输出端到地之间。因此，差分放大电路有四种应用方法：双端输入输出、单端输入输出、双端输入输出和单端输入输出。上述两个电路均为双端输入和双端输出。

（a）电阻Re是T1和T2管公共射极电阻，或射极耦合电阻，实际上是植入工作点稳定电路的射极电阻，但这里将两个电阻的射极电阻合并成一个Re，因此，其作用是稳定静态工作点，进一步抑制零漂。Re常用等效内阻大的恒流源I为了更有效地提高抑制零漂的效果，0替代。-

用于补偿射极电阻Re两端的直流压降，避免使用电压过高的单一正电源 ，并可扩大输出电压范围，使两个基极的静态电位为零，基极电阻Rb通常是外部元件，也可以不使用，其作用是限制基极静态电流，提高输入电阻。

差分放大器的工作状态

上图a电路是输入信号IN1=IN2的状态。

(1)由于输入端的虚断特性，同相输入端为高阻态，其输入电压值仅取决于R1、R2分压值，为2V。同相输入端2V电压可视为输入端的基准电压；

(2)由于两个输入端的虚短特性，可以推断其反向输入端，即R3、R4串联分压电路，b点=a点=2V。这是反馈电压。放大器的控制目的是使反馈电压等于基准电压；

（3）由R1=R3，R2=R可以看出，放大器输出端只处于虚地状态，即输出端为0V，满足b点=a点=2V，这可以导出差分放大器的工作特性。

上图b中的(1)电路是IN1》IN2的状态。

(1)此时，由于同相输入端电压高于反相输入端，输出端电压向正方向变化R3、R偏置电路中的电流方向如图所示；

（2）由R3、R可以看出4的阻值比，R3两端电压降为（2.8V－1.5V）/10k，则R四端电压降为1.3V×4=5.2V，输出端电压为2.8V 5.2V＝8V。

(4)此时输入电压差为IN1-IN=2V，输出电压为8V。显然，差分放大器的差分电压放大倍数=R4/R3是压差分放大器的4倍。可以推断差分放大器的差分输入放大倍数为(1N1-IN2）×R4/R3=-OUT

上图b中的(2)电路是IN1《IN2的状态。

此时，由于反相输入端电压高于同相输入端，输出端电压向负方向变化R3、R偏置电路中的电流方向如图所示。同样，根据R3、R可以推断4的电阻比，输出端电压为-8V，电路仍将输入差信号放大4倍。

直接测量电路的工作（故障）状态R3、R4串联电路的分压状态，只要R3、R4串联分压成立，电路大致好(至少运输芯片)；电路的电压放大倍数也得到；只要测量输入电压差（R1、R3左端电压差)，然后测量输出端电压进行比较，然后比较外围偏置电路的质量。

差分放大电路的接法大全

1.双端输入单端输出电路

如右图所示，电路是双端输入和单端输出差异放大电路。静态工作点和动态参数受电路参数不对称的影响。

直流分析：

如右下图所示，用戴维宁定理改变的等效电源和电阻画出其直流通路，其表达式分别为：

交流分析：

负载电阻仅在差模信号作用下获得T与双端输出电路相比，1管集电极电位的变化较小。

如下图所示，差模信号等效电路。由于差模信号的作用，T1管与T电流大小相等的方向相反，因此发射极相当于接地。

输出电压

一半。若输入差模信号极性不变，则输出信号取自T2管的集电极与输入相同。输入共模信号时，两侧电路的输入信号极性相同。与输出电压相关T1管一侧电路对共模信号的等效电路如下

共模抑制比

结论：Re愈大，Ac的值愈小，Kcmr电路性能越大越好。

2.单端输入和双端输出电路

如下图（a）所示为单端输入和双端输出电路。电路通过发射极连接差模信号T，管道的发射极电流传输到T，因此，这种电路被称为射极耦合电路。

如图（b）由此可见，差模信号和共模信号分别输入两个输入端。

由此可见，单端输入电路与双端输入电路的区别在于，差模信号输入伴随共模信号输入。

输出电压

静态工作点和动态参数的分析与双端输入和双端输出完全相同。

3、单端输入、单端输出电路

右图为单端输入输出电路，静态工作点、差模增益、共模增益、输入输出电阻分析与单端输出电路相同。输入信号的作用分析与单端输入电路相同。