差分放大器

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1．电路构成

这样的形式称为双端输入、双端输出连接。其他连接方式如图所示。

2．抑制零漂的原理

V1、V2两管对称，在没有加入输入信号时

当温度变化时，根据对称原则，两管作相同变化，输出信号电压也相等，所以

可见，两管的零漂正好在输出端得到抵消，从而有效的抑制了零漂。

3．电压放大倍数

（1）差模放大倍数
如图所示，因 输入信号被分成大小相等，极性相反的两个信号,
,分别输入两管基极。此种方式称为差模输入。

两个大小相等，极性相反的信号称为差模信号。

的推导：

当放大器以差模方式工作时， ，设两基本放大器的放大倍数为
。整个差分放大倍数为

即

所以，差分放大器的差模放大倍数等于电路的单管放大电路的放大倍数。

结论：零点漂移是以牺牲一个单管放大电路的电压放大倍数而得到抑制的。

（2）共模放大倍数
如果差分放大电路中的两个输入信号大小和极性相同，则称为共模信号，这种输入方式为共模输入。总的输出为

由此可见，一个完全对称的差分放大器其共模放大倍数为零。

实际上，差分放大器不可能完全对称，共模放大倍数也并不为零，单通常较小。

从上面分析可知，输入信号有差别，输出信号才不为零。所以称差分放大器。

4．共模抑制比

衡量差分放大器抑制零漂的能力用共模抑制比 来表示，其定义为

此比值越大，表明性能越好，一般为60 ～ 80 dB，较高的为120 dB。注意对于电压放大倍数A，其分贝值（dB）= 20 lg A

5．实用电路

图示为一种更实用的差分放大器，它是在差模放大器的基础上加一个调零电位器 、一个共发射极电阻、 一个辅助电源。 具有进一步抑制零漂的能力。

——调节电路的对称性。当= 0时，不 一定为零，调节使= 0，一般取值几百至1 kW。

——引入共模负反馈，但对差模信号无影响。

由于受温度影响而产生的共模信号：

而对差模信号，若 增加，则 减小，因而流过的 总电流不变。因此，对差模信号没有反馈作用。

越大，共模反馈越强，零漂越小。但的引入，使下降 ，故用一个对地为负的电源来 补偿上的直流压降。

6．差分放大器的一个应用实例

如图所示

对地而言， 若要 测出电位差，可以采用两种方法。

（1）分别测量 ，然后将所测结果相减，这种方法是很不准确的。因为对于一个量程为10 V的电压表，要测出1 mV的电压很难。

（2）直接测量 。问题，困难是必须排除地线影响，要测量1 mV的电压差，可能出现的干扰信号（交流杂波）要比1 mV高很多。

利用差分放大器，可以在很大程度上对于这种干扰进行抑制。

方法：将差分放大器一个输入端接A点，另一个接B点。这样，干扰信号就是以同相的方式（即同极性）从输入端输入的。因此，在输出端几乎没有与之相应的输出信号，注意，1 mV的差分信号得到了相应放大。