差动放大电路解读
差动放大电路原理介绍
从电路结构上说，差动放大电路由两个完全对称的单管放大电路组成。
由于电路具有许多突出优点，因而成为集成运算放大器的基本组成单元。
一、差动放大电路的工作原理最简单的差动放大电路如图7-4所示，它由两个完全对称的单管放大电路拼接而成。
在该电路中，晶体管T1、T2型号一样、特性相同，RB1为输入回路限流电阻，RB2为基极偏流电阻，RC为集电极负载电阻。
输入信号电压由两管的基极输入，输出电压从两管的集电极之间提取(也称双端输出)，由于电路的对称性，图7-4 最简单的差动放大电路C2，即。
由以上分析可知，在理想情况下，由于电路的对称性，输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式，对于无论什么原因引起的零点漂移，均能有效地抑制。
抑制零点漂移是差动放大电路最突出的优点。
但必须注意，在这种最简单的差动放大电路中，每个管子的漂移仍然存在。
2．动态分析差动放大电路的信号输入有共模输入、差模输入、比较输入三种类型，输出方式有单端输出、双端输出两种。
(1)共模输入。
在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压，即，这种输入方式称为共模输入。
大小相等、极性相同的信号为共模信号。
很显然，由于电路的对称性，在共模输入信号的作用下，两管集电极电位的大小、方向变化相同，输出电压为零(双端输出)。
说明差动放大电路对共模信号无放大作用。
共模信号的电压放大倍数为零。
(2)差模输入。
在电路的两个输入端输入大小相等、极性相反的信号电压，即ui1= -ui2 ,这种输入方式称为差模输入。
大小相等、极性相反的信号，为差模信号。
，导致集电极电位下降T2管的集电极电流减小，导致集电极电位升高(，由于 = ，若其输出电压为uo = Au(ui1- ui2).ui1 - ui2的差值为正，说明炉温低于1 000 ℃，此时uo为负值；反之，uo为正值。
我们就可利用输出电压的正负去控制给炉子降温或升温。
差动放大电路是依靠电路的对称性和采用双端输出方式，用双倍的元件换取有效抑制零漂的能力。
差动放大电路
uic = (ui1+ ui2 ) / 2
ui1 = 1.01 = 1.00 + 0.01 (V) ui2 = 0.99 = 1.00 – 0.01 (V) = 1.01 – 0.99 = 0.02 (V) u = u + 1 u
i1 = ic + 2 id
3 差动放大电路的计算
RC RC
uo ui1
例1
RC
(1)求差模输入电压 uid 、共模输入电压 uic ) +VCC (2) 若 Aud = – 50、 Auc = – 0.05 ) 、
RC
uo 求输出电压 uo，及 KCMR 1.01 V uC2 0.99 V uC1 [解](1) 可将任意输入信号分解为 ui2 ) ui1 V V2 1 共模信号和差模信号之和 共模信号 差模信号 R
(1)求静态工作点； )求静态工作点； +V RC +6CC V 7.5 k ui2 V2 IREF
Hale Waihona Puke K CMRAud = Auc
实际中还常用对数的形式表示共模抑制比， 实际中还常用对数的形式表示共模抑制比，即 常用对数的形式表示共模抑制比
Aud K CMR (dB ) = 20 lg Auc
值越大， 若Auc＝0，则KCMR→∞，这是理想情况。这个值越大，表 ， ，这是理想情况。这个值越大 示电路对共模信号的抑制能力越好 抑制能力越好。 示电路对共模信号的抑制能力越好。一般差动放大电路的 KCMR约为 约为60dB，较好的可达 ，较好的可达120dB。 。
EE
VEE
uid = u i1 – u i2
= 1 (V) ui2 = uic 1 uid 2 uod = Auduid = – 50 × 0.02 = – 1 (V) (2) ) uoc = Aucuic = – 0.05 × 1 = – 0.05 (V) uo = Auduid + Aucuic = –1.05 (V) 50 Aud = 20 lg K CMR (dB ) = 20 lg = 60 (dB) 0.05 Auc
差动放大电路工作原理
差动放大电路工作原理差动放大电路是一种常见的电路，它常常被用于放大微小信号。
本文将介绍差动放大电路的工作原理、应用场景以及常见问题解决方法。
一、差动放大电路的工作原理差动放大电路由两个输入端和一个输出端组成。
当两个输入端的电压不同时，输出端就会输出一个差分电压。
差分电压的大小与两个输入端的电压差有关，电压差越大，则差分电压也越大。
差动放大电路的主要作用是将微小信号放大到可以被其他电路处理的程度。
差动放大电路通常由两个晶体管组成。
其中，一个晶体管的发射极连接到一个恒流源，另一个晶体管的发射极连接到另一个恒流源。
两个晶体管的集电极通过一个电阻连接在一起，形成一个共射放大电路。
两个输入端的信号分别连接到两个晶体管的基极上，输出端连接到两个晶体管的集电极上。
差动放大电路的工作原理可以用以下公式表示：Vout = (V1-V2) * (Rc / Re)其中，V1和V2分别是两个输入端的电压，Vout是输出端的电压，Rc是两个晶体管的集电极电阻，Re是两个晶体管的发射极电阻。
二、差动放大电路的应用场景差动放大电路广泛应用于音频放大器、电视机、电脑等电子产品中。
它可以将微弱的音频信号放大到可以被扬声器播放的程度。
此外，差动放大电路还可以用于测量仪器中，例如电压表、电流表等。
三、差动放大电路的常见问题解决方法1. 电路失真：差动放大电路有时会出现电路失真的情况，这可能是由于电容电压过高或者晶体管的工作状态不稳定造成的。
要解决这个问题，可以适当减小电容电压或者更换晶体管。
2. 电源噪声：电源噪声对差动放大电路的影响非常大，会导致输出信号的失真。
为了解决这个问题，可以采用滤波器来滤除电源噪声。
3. 温度漂移：温度漂移是指电路在不同温度下输出信号的变化。
要解决这个问题，可以采用温度补偿电路来进行调整。
总之，差动放大电路是一种常见的电路，它可以将微弱的信号放大到可以被其他电路处理的程度。
通过了解差动放大电路的工作原理和应用场景，我们可以更好地理解它的作用和意义。
差动放大电路(
§5、1差动放大电路(第三页)这一页我们来学习另一种差动放大电路和差动放大电路的四种接法一：恒流源差动放大电路我们知道长尾式差动电路，由于接入Re，提高了共模信号的抑制能力，且Re越大，抑制能力越强，但Re增大，使得Re上的直流压降增大，要使管子能正常工作，必须提高UEE的值，这样做是很不划算的。
因此我们用恒流源代替Re，它的电路图如右图所示：恒流源差动放大电路的指标运算，与长尾式完全一样，只需用ro3代替Re即可二：差动放大电路的四种接法差动放大电路有两个输入端和两个输出端，因此信号的输入、输出方式有四种情况。
（1）双端输入、双端输出它的电路的接法如图（1）所示：差模电压的放大倍数为：共模电压的放大倍数为：共模抑制比为：CMRR→∞(2)双端输入、单端输出它的电路接法如图(2)所示:差模电压的放大倍数为:共模电压的放大倍数为:共模抑制比为:(3)单端输入、双端输出它的电路接法如图（3）所示：这种放大电路忽略共模信号的放大作用时，它就等效为双端输入的情况。
双端输入的结论均适用单端输入、双端输出。
(4)单端输入、双端输出它的电路的接法如图（4）所示：它等效于双端输入、单端输出。
这种接法的特点是：它比单管基本放大电路的抑制零漂的能力强，还可根据不同的输出端，得到同相或反相关系。
三：总结由以上我们可以看出：差动放大电路电压放大倍数仅与输出形式有关，只要是双端输出，它的差模电压放大倍数与单管基本的放大电路相同；如为单端输出，它的差模电压放大倍数是单管基本电压放大倍数的一半，输入电阻都相同。
下一节返回§5、2集成运算放大器集成运放是一种高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大电路一：集成运放的组成它有四部分组成：1、偏置电路；2、输入级：为了抑制零漂，采用差动放大电路3、中间级：为了提高放大倍数，一般采用有源负载的共射放大电路。
4、输出级：为了提高电路驱动负载的能力，一般采用互补对称输出级电路二：集成运放的性能指标（扼要介绍）1、开环差模电压放大倍数 Aod它是指集成运放在无外加反馈回路的情况下的差模电压的放大倍数。
差动放大电路和差分放大电路
差动放大电路和差分放大电路
差动放大电路和差分放大电路都是常见的放大电路类型，它们在信号处理、仪器测量等领域得到广泛应用。
差动放大电路是一种针对微小信号放大的电路，通过对两个输入信号的差值进行放大，可以有效抑制共模干扰，提高信号质量，常用于音频放大、信号测量等方面。
而差分放大电路则是一种针对大信号放大的电路，通过对两个输入信号的和差进行放大，可以实现高增益放大，常用于射频信号放大、功率放大等方面。
差动放大电路和差分放大电路的实现方式也有一些不同，差动放大电路通常采用差动放大器作为核心部件，而差分放大电路则常常采用差分对作为核心部件。
在实际应用中，差动放大电路和差分放大电路都需要根据具体需求来选择电路设计方案，以实现最佳的信号放大效果。
同时，在电路的设计和实现过程中，还需要考虑如何降低噪声、提高稳定性等问题，以确保电路的可靠性和性能。
- 1 -。
差动放大器电路图-差动放大电路工作原理分析解读
差动放大器电路图-差动放大电路工作原理分析
差动放大器
差动放大电路工作原理
基本差动放大电路：下图为差动放大器的两种典型电路。
其中左图为射极偏置，右图为电流源偏置。
差动放大（a）射极偏置差放（b）电流源偏置差放
差动放大电路有两个输入端子和两个输出端子，因此信号的输入和输出均有双端和单端两种方式。
双端输入时，信号同时加到两输入端；单端输入时，信号加到一个输入端与地之间，另一个输入端接地。
双端输出时，信号取于两输出端之间；单端输出时，信号取于一个输出端到地之间。
因此，差动放大电路有双端输入双端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入单端输出四种应用方式。
上面两个差动放大器电路均为双端输入双端输出方式。
差动放大电路的外信号输入分差模和共模两种基本输入状态。
当外信号加到两输入端子之间，使两个输入信号vI1、vI2的大小相等、极性相反时，称为差模输入状态。
此时，外输入信号称为差模输入信号，以vId表示，且有：
当外信号加到两输入端子与地之间，使vI1、vI2大小相等、极性相同时，称为共模输入状态，此时的外输入信号称为共模输入信号，以vIC表示，且：
当输入信号使vI1、vI2的大小不对称时，输入信号可以看成是由差模信号vId和共模信号vIc两部分组成，其中
根据上述，可得到下图的统一的简化差动放大电路。
其中，IEE为差动对管公共射极支路的静态电流，Rem表示公共射极于地之间的动态
差动放大电路简化电路。
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差动放大电路解读
I REF
I C1
T1
R
c2
IC 2
2I o
I B3
I B1
T3 IE3
＋
IC 2 IO
I B3
IE3 2 Io 1 1
VBE
－
IB2
T2
I o I C 2 I C1 I REF I B 3 I REF I REF Io 2 2 1 2 1 2
双入单出只从一个集电极的输出， 所以它的差模电压放大倍数是双端输 出的一半。
③单端输入双端输出 vi1 = －vi2 = vi /2
RL ( R // ) c Vo 2Vo1 2Vo 2 2 Avd Rs rbe Vi 2Vi1 2Vi 2
集成电路的特点：
（1）尽量用有源器件代替无源器件。
• 电阻由BJT 或 FET等有源器件组成的恒流源电路代替，即所谓的有源负载。
• 集成工艺难以制作电感和较大容量的电容。常用PN结结电容构成，但误差较大。
•
级间采用直接耦合方式。
（2）电路结构与元件参数具有对称性。 集成电路中的元件通过相同的工艺一次集成在一个小的衬底上，同种元器件的一 致性和温度均一性好。容易制成两个特性相同的管子或两个阻值相等的电阻。利 用这些特性，可以得到温漂很低的差动放大电路。 （3）电路中使用的二极管，多用作温度补偿元件或电位移动电路，大都采用 BJT的发射结构成。 （4）采用复合结构的电路。 复合结构电路的性能较好，制作容易，因而在集成电路中多采用复合管、共 射－共基、共集－共基等组合电路。
• 差模电压放大倍数 • 差模输入电阻 • 输出电阻 • 共模电压放大倍数 • 2018/9/28 共模抑制比
一文解析差动放大器电路原理
一文解析差动放大器电路原理运算放大器广泛应用于各类型电子产品上面，用来对模拟量信号进行放大或衰减，使信号幅值达到一个合理的区间，供其它电路进行比较或采样。
差动放大器具有一个普通放大器不具备的优点：可对一个或多个不共地的信号进行检测，各个被测信号或放大器皆不受非等电位带来的影响，使各个被信号与放大器之间继续保持着“隔离”特性。
但这个这么好的优点却没有被仪器厂家重视。
目前绝大多数的示波器都无法对两个以上不共地信号进行同时检测，甚至只使用单通道时也无法直接测量非隔离的信号，例如220V市电，或220V整流后的电压，因为探头的地跟交流电地线是通的，一测就是短路。
假如前级采样采用差动放大器电路形式，此问题迎刃而解了。
不过福禄克的示波表倒是支持测量不共地信号，但它是不是用的差动放大电路，我就没去研究过了。
下图是整流器电压的采样电路，根据科技先躯们的经验，当两输入电阻相等，两反馈电阻也相等时（姑且把同相端电阻也称为反馈电阻），电路的放大比例为RF/RI，下图为10/1000，即0.01倍，衰减型电路。
教科书上的公式推导过程我看来看去硬是看不明白，数学没学好是我的硬伤，但我相信公式是正确的，因为我用我自己的理解方式计算过，也实验过，放大比例确实是RF/RI，下面我就分享一下我的推导方法，也是各电压点的计算方法，但是要注意的是，这个计算方法是针对被测信号与放大器不共地的时候用的，在共地的时候计算法又不同，后面我会讲到。
图中，受测电压为540VDC，上正下负。
我们知道，运放工作在放大区时，正反输入端电压是相等的（理想状态下完全一致，实际有少许偏差，偏差值由运放品质决定），即虚短，那受测信号的负载电流可以等效于右图，我们由此计算出受测信号回路电流，540V/2000K=0.27MA，红色箭头为电流方向，OK。
我们还知道，运放还有虚断特性，即正反输入端的电流几乎为0，可以忽略不计，那我们就可以断定，流经两输入电阻的电流与流经两反馈电阻的电流是一样的，即4个电阻的电流都为0.27MA。
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差动放大电路
教学目的：
1、掌握基本差动放大电路的组成、工作原理、静态工作情况的分析
2、掌握恒流源差动放大电路的组成、工作原理、静态工作情况的分析
教学重点、难点：
差动放大电路对差模信号的放大作用，对共模信号的抑制作用
教学内容：
1 直接耦合放大器存在的问题
1.1前后级静态工作点的相互影响
在直接耦合放大器中, 由于级与级之间无隔直(流)电容, 因此各级的静态工作点相互影响, 从而要求在设计电路时, 合理安排, 使各级都有合适的静态工作点。
1.2零点漂移
若将直接耦合放大器的输入端短路（ui=0）, 理论上讲, 输出端应保持某个固定值不变。
然而, 实际情况并非如此, 输出电压往往偏离初始静态值, 出现了缓慢的、无规则的漂移, 这种现象称为零点漂移。
2 基本差分放大电路
2.1电路组成
2.2工作原理
输入信号为零, 即u i1=u i2=0, 放大电路处于静态, 由于电路完全对称, 由下式可知对共模信号具有抑制作用.
I BQ1=I BQ2=I BQ I EQ1=I EQ2=I EQ I CQ1=I CQ2=I CQ U CQ1=U CQ2=U CC －I CQ Rc U O =U CQ1－U CQ2=0 2.3 静态工作点的计算
当输入信号为零时, 放大电路的直流通路如图所示, 由基极回路可得直流电压方程式为
U R I U
R I EE e BEQ
b
BQ
=++Re
β
++-=
=
122
1
R
R
U U I
I
b
e
BEQ EE
BQ EQ
)
(22121
2
11
2
12
1
R R I U U U U
I I
I I I I
R U I I e c CQ EE CC CEQ CEQ CQ
BQ BQ EQ CQ CQ e EE
EQ EQ +-+≈==
=≈=
≈=β
2.4动态性能分析
（1） 输入信号的类型 1、差模输入信号
在放大器两输入端分别输入大小相等、 相位相反的信号，即u i1=-u i2时，差模输入信号用u id 来表示。
2、共模输入信号
在放大器两输入端分别输入大小相等、相位相同的信号，即u i1=u i2时，共模输入信号常用u ic 来表示。
u i1=-u i2=1/2u id u i1=u i2=u ic 3、输入任意大小信号
不敷出在放大器两输入端分别输入大小不相等时，将其分解成差模信号和共模信号。
u id = u i1-u i2 uic =1/2( u i1+u i2) （2） 对差模信号的放大作用
当从两管集电极取电压时，其差模电压放大倍数表示为
R r R
u
u u
u u u u
u
A b
be c
i o i i o o id
od ud
+-
==--=
=β221
12
1
21
当在两个管子的集电极接上负载R L 时,
)
2///('
'R
R R R r
R
A
L
c L
b be
L
ud =+-
=β
)(2r R r
be b id
+=
R r
c od
2=
（3） 对共模信号的抑制作用
02
1=-==u
u u u
u A ic
oc oc ic
oc uc
（4）衡量差动放大电路的性能指标—共模抑制比
实际应用中，差动放大电路两输入信号中既有差模信号成分，又有无用的共模输入成分, 此时可利用叠加原理来求总的输出电压。
u A u
A u ic uc id
ud
o
+=
)
(lg
20dB A
A K
A
A
K uc
ud CMR
uc
ud CMR ==
3具有恒流源的差动放大电路
恒流源差放电路如下图所示, T 3、 R 1、 R 2、 R 3构成恒流源。
EE
4差分放大电路的另外几种接法
差动放大电路有两个输入端和两个输出端, 所以在信号源与两个输入端的连接方式及负载从输出端取出电压的方式上可以根据需要灵活选择。
4.1双端输入、 单端输出
输出信号只从一管的集电极对地输出, 这种输出方式叫单端输出。
此时由于只取出一管的集电极电压变化量, 只有双端输出电压的一半, 因而差模电压放大倍数也只有双端输出时的一半。
4.2单端输入、双端输出
将差放电路的一个输入端接地, 信号只从另一个输入端输入, 这种连接方式称为单端输入。
4.3 单端输入、单端输出
由于单端输入与双端输入情况相同, 因而单端输入、单端输出电路计算与双端输入、单端输出电路计算相同。