差分放大电路一
《差分放大电路》课件
电源稳定性测 试：测量差分 放大电路的电 源稳定性，确 保其符合设计
要求
差分放大电路的调试与测试实例
测试目的：验证差分放大电路的性 能和稳定性
测试项目：输入信号、输出信号、 增益、相位、噪声等
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测试方法：使用示波器、信号发生 器等仪器进行测试
测试结果分析：根据测试结果，分 析电路的性能和稳定性，找出存在 的问题并解决。
应用案例1：在 数字音频处理 中的应用，提
高音质
应用案例2：在 数字图像处理 中的应用，提 高图像清晰度
应用案例3：在 数字通信中的 应用，提高通
信质量
应用案例4：在 数字信号处理 中的其他应用， 如信号滤波、
信号放大等
差分放大电路在其他领域中的应用案例
音频信号处理：用于音频信号的放大和滤 波
医疗设备：用于医疗设备的信号放大和滤 波
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差分放大电路的主要特点是具有较 高的共模抑制比和较低的噪声。
差分放大电路的基本结构包括输入 级、中间级和输出级。
差分放大电路的特点
输入信号为 差模信号
具有较高的 共模抑制比
输出信号为 差模信号
具有较高的 增益和带宽
差分放大电路的应用
信号处理：用于处理模拟信号，如 音频、视频等
稳定性优化：通过优化电路参数，提高电路的稳定性，如调整反馈系数、调整电路参数等。
差分放大电路的设计方法
差分放大电路的设计原则
输入阻抗匹配：确保输 入信号不受干扰
输出阻抗匹配：保证输 出信号的稳定性
共模抑制比：提高电路 的抗干扰能力
带宽：满足信号处理需 求
差分放大电路的工作原理
差分放大电路的工作原理差分放大电路的工作原理基于差分输入信号的放大和相位逆转。
通过合理设置电路参数和拓扑结构，可以实现对不同频率范围的信号进行差分放大，并在输出端得到符合要求的放大信号。
一、差分放大电路的示意图和基本工作原理差分放大电路一般由两个共模信号输入端和一个差模信号输出端组成。
下图展示了一个基本的差分放大电路示意图。
[image]图1 基本差分放大电路示意图在差分放大电路中，输入端的两个信号V1和V2分别与两个输入电阻R1和R2相连。
两个输入电阻串联在一起，可以看作一种差分输入电路。
输出端的信号Vout与两个电阻R3和R4相连，输出信号的放大程度与这两个电阻的大小有关。
接下来，我们根据差分放大电路的基本示意图，详细介绍其工作原理。
1、差分输入信号差分输入信号是指两个输入端的信号之间的差值。
在实际应用中，这两个输入信号可能是来自传感器、放大器、传输线等。
当这两个信号的接收、传输、处理过程是一致的时候，我们称其为共模信号；反之，称其为差模信号。
差分放大电路能够放大差分输入信号的主要原因在于它能够对共模信号和差模信号分别进行处理，并最终得到差模信号的放大输出。
2、差分放大和相位逆转在差分放大电路中，我们一般会通过一个共源共极型场效应管或者双极晶体管来实现对差分输入信号的放大。
这些放大器的特点是能够将输入信号放大，并将放大后的信号的相位逆转180度。
当输入信号V1和V2同时增大时，放大器会对其进行放大，并通过输出端Vout输出差分放大后的信号。
此时，输出信号与输入信号V1和V2之间的差值是放大的，反之亦然。
这种差分放大和相位逆转的特性使得差分放大电路在抑制共模干扰、增强信号质量等方面有着独特的优势。
二、差分放大电路的主要工作特性差分放大电路相对于单端放大电路具有一些独特的工作特性。
在实际应用中，我们可以通过调节电路参数、选取合适的电路拓扑结构等方法来实现对其工作特性的优化。
1、抑制共模干扰共模干扰是指在传感器、放大器、传输线等系统中，由于接地线、电源线、环境噪声等原因引入的干扰。
差分放大电路公式(一)
差分放大电路公式(一)差分放大电路公式1. 差动增益公式•差动放大器的增益定义为差模输入电压与差模输出电压的比值：Ad = (Vout+ - Vout-) / (Vin+ - Vin-)•其中，Vin+和Vin-分别表示正输入与负输入的电压，Vout+和Vout-分别表示正输出与负输出的电压。
2. 共模增益公式•共模放大器的增益定义为共模输入电压与共模输出电压的比值：Ac = (Vout+ + Vout-) / (Vin+ + Vin-)•其中，Vin+和Vin-分别表示正输入与负输入的电压，Vout+和Vout-分别表示正输出与负输出的电压。
3. 差模增益与共模增益比值公式•增益差值定义为差动增益与共模增益的比值：CMRR = Ad / Ac•其中，CMRR表示共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio）。
4. 差模输入电阻公式•差模输入电阻定义为差模输入电压与差模输入电流的比值：Rin = (Vin+ - Vin-) / Iin•其中，Vin+和Vin-分别表示正输入与负输入的电压，Iin表示差模输入电流。
5. 差模输出电阻公式•差模输出电阻定义为差模输出电压变化与差模输出电流变化的比值：Rout = dVout / dIout•其中，dVout表示差模输出电压变化，dIout表示差模输出电流变化。
举例说明假设我们有一个差分放大电路，如下图所示：R1 R2Vin+ -----/\/\/\/\------|---- RL| |Vin- -----/\/\/\/\------ VoutR3 R4其中，R1、R2、R3、R4为电阻，Vin+和Vin-为正输入与负输入的电压，Vout为输出电压。
我们可以根据上述公式计算出该差分放大电路的性能指标：1.差动增益（Ad）：根据差分放大电路公式，我们可以测量Vin+和Vin-的变化，并记录Vout+和Vout-的变化，然后计算出Ad的值。
差分放大电路(1)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直流通路
即静态时,差分放大电路具有零输入零输出的特点，抑制 零点漂移。
②当温度变化时：
UO = (UO1 + U vO1)
两管输出电压的变化相等，即 UO1= UO2 ，输出电压:
=0
– (UO2 + UO2)
可见，两管的漂移在输出端 相互抵消，从而有效地抑制 了零点漂移。
id id
2 2
uic (ui1 ui2 ) 2 uid ui1 ui2
上式表明，共模输入电压uic为两输入电压的平均值，差模输入电压uid 为两输入信 号的差值。此时差分放大电路的输出电压为差模输入uid单独作用时的差模输出电压 uod与共模输入电压人单独作用时的共模输出电压uoc叠加的结果，即:
差模放大动态分析：
要分析差模的交流通路， 我们必须懂得晶体管的 微变等效模型，如右图 所示：
可等效为
差模放大动态分析：
在差模信号单独作用的情况下，两管发射极电流ie1和ie2一个增大，一个减小， 而且变化的幅度相同，因此流过电阻Re的电流大小不变。又因电阻Re下端接直 流电源-VEE，故两管发射极电压为固定的直流量，即对于差模信号，两管发射 极交流电压值为零。另外，两管集电极电压uC1=－uC2，，即差模信号输入时， RL两端电压向相反方向变化，故RL中点电压相当于交流接地。由此 可以画出差模交流通路如图所示，由下图可求得:
解：(1) ( 2)
AVD AV 1 AV 2 20
K CMR AVD 20 1 000 AVC 0.02
谢 谢 观 赏！
解：
uic (ui1 ui2 ) 2 100mV uid ui1 ui2 0.4mV
1-2差分放大电路
差分放大电路一般有同两，则个反该输之输入，入端如端：果称所为得同到相的输输入出端。
同相输入端，
信号的极性与其相反，则该输
反相输入端。
入端称为反相输入端。
信号的输入方式：若信号同时加到同相输入端
和反相输入端，称为双端输入； 若信号仅从一个
输入端对地加入，称为单端输入。
差分放大电路可以有两个输出端，一个是集电 极C1，另一个是集电极C2。
2.0抑制零漂的原t 理
(1)零DV漂D 的R3产生
Rc3
+VCC
C3
b1
D1
T1
+
C－
R C1 2
b2
D2
VCC/2 K
T2
uo
ui
b3 R
ui=
0 1
Re3
T3
Ce
RL
注：零漂现象在如上图所示的直接耦合 电路中危害尤甚 , IC 内部电路大都采用直 接耦合方式,必须有效地抑制零漂。
4.抑制零点漂移的原理
R’L=RC // ( RL / 2 )
只由一个 管输出电压
VC
C
(1)差模差电分压放大增器益必 共射电
AuD1=(须1/配2)以A单uD端=输－出 R’路L 是/ (单2r端be
)
适应后级。
输入的
双入单出差模电压增益推导
双入b1 单Tic11c出1压带R－+增Cu负o益1 载u－RR+o2CL时c差2icT22模b电2
VC
C
单b1入Ti+c1+1双cu1i1 出电/R－++Cu带压ou1o负增－u－R+o2载益C c-时2uicTi－12差2/ b模2
差分放大电路的原理
差分放大电路的原理
差分放大电路是一种常用的电子放大电路，其原理基于信号的差分放大。
差分放大电路由两个相同的电路分支组成，每个电路分支都有一个晶体管及其相关的其他电子元件。
这两个电路分支互为镜像，其中一个电路分支输出信号是输入信号的正相位，而另一个电路分支输出信号则是输入信号的负相位。
差分放大电路的工作原理是利用两个相对反向的信号进行放大。
当输入信号施加到差分放大电路的输入端时，该信号将被分成两个信号，一个信号经过一个电路分支，另一个信号经过另一个电路分支。
在每个电路分支中，信号被放大，并且输出信号的幅值与输入信号的幅值成正比。
差分放大器的特点是具有较强的抗干扰能力，因为它能够将共模干扰信号抵消掉。
共模干扰信号是指同时施加在两个输入端的相同幅值、相同相位的干扰信号。
差分放大电路能够将这种共模干扰信号减小甚至完全抵消掉，只放大差模信号，从而提高了系统的信噪比和精确度。
差分放大电路广泛应用于音频放大器、通信系统、测量仪器等领域。
通过合理设计和优化差分放大电路的参数，可以实现更高的放大倍数、更低的噪声水平和更好的线性度，从而满足不同应用场景的需求。
3.3差分放大电路(一)
差分放大电路
差分放大电路概述 3.3.1 差分放大电路的工作原理 3.3.2 电流源和具有电流源的差分输出方式
差分放大电路概述
ui1 ui2 差分
放大
电路
uo
有两个输入端，对理想差放： uo ui1 – ui2，而与两个输 入信号的实际大小无关。
两个输入端之间的电压，称差模输入电压，用 uid 表示。 uid = ui1 – ui2 加大小相同 、极性相反的输入信号，称差模输入。 ui1 = – ui2 =uid /2 加大小相等 、极性相同的输入信号，称共模输入。 共模输入电压用uid 表示。 ui1 = ui2= uic 差放优点：放大差模信号，而有效抑制共模信号和零漂。
20 k RE
(2) rbe 200 (1 )
A ud
RL 10 // 10 80 52.7 rbe 7.59
26mV 81 26 200 7.59 k I EQ mA 0.285
请注意：RL’=RL/2//RC ≠ RL//RC Ro = 2RC = 20 k
差分放大电路概述
uI1 uI2 差分 放大 电路 uO 有两个输入端，对理想差放： uO uI1 – uI2，而与两个输 入信号的实际大小无关。
放大电路在输入信号为零时，输出信号 偏离原来的初始值而产生缓慢变化的现象称 为零点漂移，简称零漂，也常称温漂。 差放优点：放大差模信号，而有效抑制共模信号和零漂。
比例型电流源
多路电流源
T↑→IO ↑ T↑→UB (=VCC-RB1IV1)↓ → I B ↓ → IO ↓
R1 VCC U BE1 I 0 2 I REF I REF R R1 R2 UBE1 UBE2 R
差分放大电路
03 差分放大电路的分类
电压反馈型差分放大电路
电压反馈型差分放大电路通过电 压负反馈来减小输出电压的幅度，
从而减小了电路的增益。
电压反馈型差分放大电路通常具 有较低的输入阻抗和较高的输出 阻抗，适用于电流驱动能力较弱
的电路。
电压反馈型差分放大电路的优点 是稳定性好，噪声低，适用于信
号源内阻较高的应用场景。
电流反馈型差分放大电路
1
电流反馈型差分放大电路通过电流负反馈来减小 输出电流的幅度，从而减小了电路的增益。
2
电流反馈型差分放大电路通常具有较高的输入阻 抗和较低的输出阻抗，适用于电流驱动能力较强 的电路。
3
电流反馈型差分放大电路的优点是带宽较宽，响 应速度较快，适用于信号源内阻较低的应用场景。
缓冲和驱动
差分放大电路可以作为缓冲器和 驱动器，用于驱动后级电路或传 输线路，提高信号的驱动能力和 传输稳定性。
比较器
差分放大电路可以作为比较器， 用于比较两个电压或电流的大小 关系，常用于触发器、寄存器等 数字逻辑电路中。
在传感器信号处理中的应用
温度传感器信号处理
差分放大电路可以用于放大温度传感器的输 出信号，将微弱的温度变化转换为电信号， 便于后续处理和测量。
差分放大电路的特点
高增益
抑制共模干扰
差分放大电路具有很高的增益，通常在 100dB以上，因此能够将微弱的差分信号 放大到足够大的幅度。
由于差分放大电路只对两个输入信号的差 值进行放大，因此它能够有效地抑制共模 干扰，提高信号的信噪比。
宽频带
差分放大电路原理图
差分放大电路原理图
差分放大电路是一种常见的电路拓扑结构，用于将输入信号放大并增强其差分信号特性。
其原理图如下所示：
（以下仅对元件进行标注，无文字说明）
```
Vi1
│
▼
┌────────┐
┌──────┐ ──►│ │
│ │ ─│ Q1 │
Vi+ ─►│ Vin ├─┐ │ │
│ │ ├─►│ │
└──────┘ │ └────────┘
│ │
┌──────┐ │ │
│ │ ├─► ▼
Vi- ─►│ Vin ├─┐ │
│ │ ┌────────┐
└──────┘ ──►│ │
│ Q2 │
│ │
└────────┘
│
▼
Vo
```
该差分放大电路由两个输入端（Vi+和Vi-）和一个输出端（Vo）组成。
输入信号Vi1经过一个共射放大器Q1放大，而
输入信号Vi2经过一个共射放大器Q2放大，然后两个放大器
输出的信号通过负载电阻连接到输出端Vo。
通过调整输入信
号Vi1和Vi2的电压差异，可以实现对差分信号的放大和增强。
请注意，上述原理图没有标题。
原理图中各元件的具体参数和数值，以及其他详细的性能参数和计算公式等不在此范围内，因此不在原理图中进行说明。
第二章放大电路基础(差分和功率)
+UCC 差模信号 是有用信号
+ +
RB2 RC RB1 T1
+ uo – T2
RC
RB2
RB1 +– ui2 – +
ui1 ––
(2) 差模信号 ui1 = – ui2 大小相等、极性相反 大小相等、 两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化， 两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化， uo= (VC1－∆VC1 )－(VC2 +∆ VC１ ) =－2 ∆VC1 (V =－ 即对差模信号有放大能力。 对差模信号有放大能力。
任意信号可分解为一对共模信号和一对差模信号的组合。 任意信号可分解为一对共模信号和一对差模信号的组合。 可分解为一对共模信号和一对差模信号的组合
ui1 + ui 2 ui1 − ui 2 ui1 = + = uic + uid 2 差模信号： 差模信号： uid = ui1 − ui2 2 2 ui1 + ui 2 ui1 − ui 2 ui1 = − = uic − uid 2 1 共模信号： 2 2 共模信号： uic = ( ui1 + ui2 )
uo= uC1 - uC2
ui2
ui1
大小相等，极性相同）， ），共模输入信号 当ui1 = ui2（大小相等，极性相同），共模输入信号 设ui1 ↑， ui2 ↑，使uC1 ↓， uC2 ↓。因ui1 = ui2，→ uC1 = uC2 ，
→ u o=
0 (理想化 。但因两侧不完全对称， uo≠ 0 理想化)。但因两侧不完全对称， 理想化 uo 很小， 共模电压放大倍数 AC = u （很小，<1) i1
2. 信号输入 共模信号 需要抑制
差分电荷放大电路
差分电荷放大电路差分电荷放大电路是一种常见的电子放大电路，它利用差分输入信号来实现放大功能。
在这篇文章中，我们将探讨差分电荷放大电路的工作原理、特点以及应用。
差分电荷放大电路主要由差分放大器和输出级组成。
差分放大器是该电路的核心部分，它由两个输入端和一个输出端组成。
输入端分别连接正相位信号和反相位信号，输出端则输出放大后的信号。
差分放大器的工作原理基于差分运算的原理。
当正相位信号和反相位信号输入到差分放大器时，它们会被转换为电荷，并存储在差分电容中。
差分放大器通过控制电流的方式，将存储在差分电容中的电荷转换为电压信号，并放大输出。
差分电荷放大电路的特点是具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗。
高增益意味着它能够将微弱的输入信号放大到较大的幅度，提高信号的强度。
高输入阻抗使得差分电荷放大电路对输入信号源的负载影响较小，减少信号源的失真。
低输出阻抗则保证了差分电荷放大电路能够将放大后的信号传输到下一级电路，提高整体电路的性能。
差分电荷放大电路在实际应用中具有广泛的用途。
例如，在音频放大器中，差分电荷放大电路可以将微弱的音频信号放大到适合扬声器的驱动电平，实现声音的放大。
在通信系统中，差分电荷放大电路可以用于放大接收到的信号，提高信号的质量和可靠性。
此外，差分电荷放大电路还可以应用于传感器信号放大、生物医学信号处理等领域。
总的来说，差分电荷放大电路是一种常见的电子放大电路，具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
它在音频放大、通信系统和传感器信号处理等领域有着广泛的应用。
通过了解差分电荷放大电路的工作原理和特点，我们可以更好地理解和应用这一电路。
差分放大电路一
3.3 差分放大电路3.3 差分放大电路一、零点漂移现象及其产生的原因二、长尾式差分放大电路的组成三、长尾式差分放大电路的分析四、差分放大电路的四种接法五、具有恒流源的差分放大电路六、差分放大电路的改进一、零点漂移现象及其产生的原因1. 什么是零点漂移现象：Δu I＝0，Δu O≠0的现象。
产生原因：温度变化，直流电源波动，元器件老化。
其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因，故也称零漂为温漂。
克服温漂的方法：引入直流负反馈，温度补偿。
典型电路：差分放大电路零点漂移参数理想对称：R b1= R b2，R c1= R c2，R e1= R e2;T1、T2在任何温度下特性均相同。
典型电路在理想对称的情况下：1. 克服零点漂移；2. 零输入零输出。
R b是必要的吗？CEQ EQ BQ 1U I I ≈β+=，)()C2CQ2C1=∆+-∆u u u 0c IcOc=∆∆A u u ，参数理想对称时共模信号：数值相等、极性相同的的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号 T(℃)↑→I↑I C2↑→U E↑→I B1C1抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。
差模信号：数值相等，极性相反2/Id对差模信号无反馈作用。
中电流不变，即Re为什么？R∆∆L c CQ CC L c L CQ1 )(R R I V R R R U -⋅+=∥ 由于输入回路没有变化，所以I EQ 、I BQ 、I CQ与双端输出时一样。
但是U CEQ1≠ U CEQ2。
be b L c d )( 21r R R R A +⋅-=∥βco be b )(2R R r R =+=，be b L c d )( 21r R R R A +⋅-=∥βe be b L c c )1(2)( R r R R R A ββ+++-=∥)(2)1(2be b e be b CMR r R R r R K ++++=β（1）T 2的R c 可以短路吗？（2）什么情况下A d 为“＋（3）双端输出时的A d 是单端输出时的）T 2的R c 可以短路，因为输入回路对称，所以还是对称的，仅仅U CEQ1≠ U CEQ2）输出端取T2管集电极电压时下共模输入电压差模输入电压输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：2/I Ic I Id u u u u ==，I d O u A u +⋅=差模输出共模输出五、具有恒流源的差分放大电路为什么要采用电流源？R e 越大，共模负反馈越强，单端输出时的A c 越小，K CMR越大，差分放大电路的性能越好。
差分放大器电路原理
差分放大器电路原理
差分放大器是一种具有高输入阻抗、低输入失调电压、高输出摆幅的放大电路。
差分放大器是由两个放大器组成的。
一个放大器输入信号端与输出信号端之间用两个电阻接地，输出端则与电源接地。
这种电路中的电压摆幅是由两个放大器的输出电压的差分表示，故称为差分放大器。
例如，在差分放大器中，一个放大区有5个电阻，两个放大区有10个电阻，则差分放大器的电压摆幅是：
1.差动式电路
差动式电路又称为差动放大器、差动达成器、差分达成器等，是一种常用的基本放大电路。
差分放大器在信号处理中有广泛应用。
差分放大器由两部分组成：一是差分输入部分，它对输入信号进行放大；另一部分是差分输出部分，它对输出信号进行放大。
差动输出部分由一个电容器和两个电阻组成，这两个电阻与输入信号形成等电位。
在差分放大器中，当一个输入信号很小时，只有一个放大区的电流通过；而当一个输入信号很大时，却有两个放大区的电流通过。
—— 1 —1 —。
差分放大电路原理
差分放大电路原理
差分放大电路是一种基于差分放大器的电路，用于放大差模信号。
差分放大电路由两个输入端和一个输出端组成。
输入端分为两个，分别称为非反相输入端和反相输入端。
差分放大电路的输出则是两个输入信号的差的放大。
差分放大电路的原理是基于差分放大器的差分输入特性。
差分放大器是一种特殊的运算放大器，其差模输入与共模输入分别赋予不同的放大倍数。
在差分放大电路中，非反相输入端和反相输入端的电路结构是相同的，包含一个放大器。
这两个放大器都是共同连接在输出端的电路。
其中非反相输入端的放大器是以正向放大为主，而反相输入端的放大器是以反向放大为主。
差分放大电路的输入信号通常以差模信号进行输入。
差模信号是指由非反相输入端和反相输入端分别输入的两个信号的差。
差分放大电路处理差模信号时，会将差模信号差分放大，并在输出端提供一个差分增益。
差分放大电路有很多应用，其中最常见的应用是在通信和音频系统中。
差分放大电路可以对差模信号进行放大，从而提高信号的质量和稳定性。
此外，差分放大电路还可以用于抵消共模噪音和信号的干扰。
总结来说，差分放大电路是一种基于差分放大器的电路，通过差分放大器对差模信号进行放大，提高信号的质量和稳定性。
差分放大电路在通信和音频系统中有着广泛的应用。
差分放大电路 单电源
差分放大电路单电源差分放大电路单电源是一种常用的电路，可以将两个输入信号的差值放大，同时抑制共模信号，从而提高电路的抗干扰能力。
本文将从电路原理、设计方法和应用实例等方面介绍差分放大电路单电源的相关知识。
一、电路原理差分放大电路单电源由两个运算放大器组成，如图1所示。
其中，运放A1和A2构成差动放大器，输入信号为V1和V2，输出为差分信号Vout。
运放A3为缓冲放大器，将Vout信号放大输出。
差分放大电路单电源的原理是利用差动放大器对于共模信号的抑制作用，将两个输入信号的差值放大。
在理想情况下，差动放大器对于共模信号的抑制作用可以达到无限大，从而实现完美的差分放大。
二、设计方法差分放大电路单电源的设计方法包括增益计算、电源选择和滤波器设计等方面。
1. 增益计算差分放大电路单电源的增益计算方法如下：G = -Rf/Rin其中，G为电路的增益，Rf为反馈电阻，Rin为输入电阻。
2. 电源选择差分放大电路单电源需要选择合适的电源电压，以保证运放工作在稳定的工作区域。
3. 滤波器设计差分放大电路单电源需要设计合适的滤波器，以滤除高频噪声和低频杂波，提高电路的抗干扰能力。
三、应用实例差分放大电路单电源广泛应用于各种测量和控制系统中，如温度测量、压力测量、振动测量等。
以温度测量为例，差分放大电路单电源可以将两个温度传感器的输出信号进行差分放大，从而得到温度差值。
此外，差分放大电路单电源还可以抑制共模噪声，提高测量系统的精度和稳定性。
四、总结差分放大电路单电源是一种常用的电路，可以将两个输入信号的差值放大，同时抑制共模信号，从而提高电路的抗干扰能力。
差分放大电路单电源的设计方法包括增益计算、电源选择和滤波器设计等方面。
差分放大电路单电源广泛应用于各种测量和控制系统中，具有重要的应用价值。
差分放大电路设计(一)
差分放大电路设计(一)
差分放大电路以其优良的特性，在（模拟）电路应用十分广泛，这是其原理图
我们可以按上节介绍的方法，少许改动搭积木一样把图中Rc和Re，用简单的镜像流代替，就变成了一个真正的差分放大电路，如图
电路的参数可以按照以前小节的计算方法，R2,R3是两个平衡电阻。
保证静态偏置电路一致，电路不会失调。
差分电路一般用在前置放大，所以设置的静态偏置（电流）会很小，一般采用微电流镜像流电路，本例只是演示，用最简单的镜像流。
唯一注意的是R1负载电阻，元器件的参数越一致，对称性越好，流过R1的电流就越小，R1值的变动，对差分电路影响越小。
现在我们来测试放大倍数，如图
（信号）1Kz，幅值1mv，双端输入，单端输出，大概500倍左右。
第十六次课 差分放大电路
-
R
R
C 3+ vo -4
C
R W RE
V EE
I R B1 B1 VBE I E1 RW /2 2IE1 RE VEE 0
V CC
2
R B1
RE对一半差分电路而言，只有2RE才能获得相同的电压降。
I B1
RB1
VEE VBE
(1 )(2RE
RW
/ 2)
I C1 = I B1
VCC RC
VC1 = VCC IC1RC VE1 = IBRB1 VBE VCE1 = VC VE
1
T1
RB1
T2管的静态工作点与T1管的相同 思考：接入负载后，静态工作点有无变化？
RW / 2
2RE VEE
VB 0 VE 0.7V VE 2 Re IE VEE IE 0.265mv VCE VC VE Vcc IC RC VE 4.05v
+ vo
ib1
2Re
–
2 Re rbe
ib2 Rc
Rs
ib2
ic2
vv
R ic
ic
ic
i 2i
i
b
R r 2(1 )R
S
be
e
2
v
R o R
i oc
c
o
例1.某差放电路如图所示，V1，V2参数相同， VBE1=VBE2=VBE=0.7V,β=100,rbb'=100Ω,R=5 1(1Ω)静态时两管的IBQ,ICQ和VCEQ各为多少？ (2)计算差模电压增益Avd; (3)计算差模输入电阻Rid和输出电阻Rod;
和V1管的集电极电位vC1;
(1)静态分析
差分放大电路单端输出的放大倍数
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差分放大电路单端输出共模放大倍数接近于零
差分放大电路的单端输出共模放大倍数接近于零，这是因为差分放大电路具有很好的共模抑制能力。
差分放大电路是一种能够有效放大两个输入信号之差的电子电路。
在理想情况下，这种电路的左右两部分是完全对称的，即两只晶体管的集电极电流和集电极电位均应相等。
当输入相同的信号（共模信号）时，理论上两晶体管的工作状态会相同，从而使得输出没有变化，即共模增益接近零。
这种特性使得差分放大电路在测量和信号处理中非常有用，因为它可以抑制共模干扰，只放大差模信号。
此外，仪表放大器是一种特殊类型的差分放大电路，它提供非常高的增益，同时具有高输入阻抗和单端输出。
仪表放大器主要用于放大来自传感器的信号，如应变仪、热电偶或电流传感器的输出。
这些应用通常需要高准确性和低噪声，差分放大电路的共模抑制特性在这里尤为重要。
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3.3 差分放大电路
3.3 差分放大电路
一、零点漂移现象及其产生的原因
二、长尾式差分放大电路的组成
三、长尾式差分放大电路的分析
四、差分放大电路的四种接法
五、具有恒流源的差分放大电路
六、差分放大电路的改进
一、零点漂移现象及其产生的原因
1. 什么是零点漂移现象：Δu I＝0，Δu O≠0的现象。
产生原因：温度变化，直流电源波动，元器件老化。
其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因，故也称零漂为温漂。
克服温漂的方法：引入直流负反馈，温度补偿。
典型电路：差分放大电路
零点
漂移
参数理想对称：
R b1= R b2，R c1= R c2，
R e1= R e2;
T1、T2在任何温度
下特性均相同。
典型
电路
在理想对称的情况下：
1. 克服零点漂移；
2. 零输入零输出。
R b是必要的吗？
CEQ EQ BQ 1U I I ≈β
+=
，
)()C2CQ2C1=∆+-∆u u u 0
c Ic
Oc
=∆∆A u u ，参数理想对称时共模信号：数值相等、极性相同的
的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号 T(℃)↑→I
↑I C2↑→U E↑→I B1
C1
抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。
差模信号：数值相等，极性相反
2/
Id
对差模信号无反馈作用。
中电流不变，即R
e
为什么？
R
∆
∆
L c CQ CC L c L CQ1 )(R I V R R I V R R R U -=-⋅+=∥ 由于输入回路没有变
化，所以I EQ 、I BQ 、I CQ
与双端输出时一样。
但
是U CEQ1≠ U CEQ2。
be b L c d )( 21r R R R A +⋅-=∥βc
o be b )(2R R r R =+=，
be b L c d )
( 21r R R R A +⋅-=∥βe be b L c c )1(2)( R r R R R A ββ+++-=∥)
(2)1(2be b e be b CMR r R R r R K ++++=β
（1）T 2的R c 可以短路吗？
（2）什么情况下A d 为“＋（3）双端输出时的A d 是单端输出时的）T 2的R c 可以短路，因为输入回路对称，所以还是对称的，仅仅U CEQ1≠ U CEQ2）输出端取T2管集电极电压时下
共模输入电压
差模输入电压
输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：
2
/I Ic I Id u u u u ==，
I d O u A u +⋅=差模输出共模输出
五、具有恒流源的差分放大电路
为什么要采用电流源？
R e 越大，共模负反馈越强，单端输出时的A c 越小，K CMR越大，差分放大电路的性能越好。
但为使静态电流不变，R e 越大，V EE越大，以至于R
太大就不合理了。
e
需在低电源条件下，得到趋于无穷大的R e。
解决方法：采用电流源！
3BEQ EE 2123E B32R U V R R R I I I -⋅+≈>>，等效电阻
为无穷大
近似为恒流
2)1(be b c
d R r R R A ββ+++-=
=10mV，u I2=5mV，则u Id=？u Ic u Id=5mV ，u Ic=7.5mV
u Id=10mV ，u Ic=5mV
=?。