差分放大器
它可以是平衡(術(shù)語"平衡"意味著差分)輸入和輸出,也可以是單端(非平衡)輸入和輸出,常用來實(shí)現(xiàn)平衡與不平衡電路的相互轉(zhuǎn)換,是各種集成電路的一種基本單元。
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。
右圖為差分放大器電路圖,未顯示偏置等電路。
通常用差模增益Kd和共模增益Kc的比值Kd/Kc來表示差分放大器的性能。這個(gè)比值稱為共模抑制比(CMRR)。一般差分放大器的共模抑制比約為幾十分貝,性能較高的可達(dá)百分貝以上。
分析表明,共模抑制比CMRR≈βRe/hie,式中hie表示晶體管的輸入電阻。因此采用電流放大系數(shù) β大的晶體管或復(fù)合管,或者采用恒流源電路代替發(fā)射極公共電阻Re都可以提高差分放大器的共模抑制比。圖2是用恒流源代替Re的差分放大器。這種電路已廣泛用于各種集成電路。
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