差分放大器

（a）（b）

零漂：直流放大器输入为零时，输出电压不为起始值的现象称为零点漂移。

导致零漂的主要原因：温度。放大器级数越多，零漂越严重。

解决办法：使用差分电路。

二、差分放大器

1．电路构成

由个特性相同的基本放大电路组合而成。输入信号分压为i1u和i2u，分别加到两管基极；

2．抑制零漂的原理

V1、V2两管对称，在没有加入输入信号时

c2c1u u =，0c2c1o =-=u u u

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

0c2c1o =-=u u u

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D U A

如图所示，因21R R =，输入信号被分成大小相等，极

性相反的两个信号，2/i i1u u =，2i i2/u u -=，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。

D U A 的推导：

当放大器以差模方式工作时，

c1c2c2c1c1o Δ2)Δ(Δu u u u u u =--+=，设两基本放大器的放大倍

数为1U A 、2U A 且1

U A =

2U A 。整个差分放大倍数为

1i1

c1i o D

22U U A u u

u u A ===

即

21D U U U A A A ==

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C U A

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

0c2c1o =-=u u u

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CMR

K 来表示，其定义为

C D

CMR

U U A A K =

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P R 、一个共发射极电阻e R 、一个辅助电源E E -。具有进一步抑制零漂的能力。

P R ——调节电路的对称性。当i u = 0时，o u 不一定为

零，调节P R 使o u = 0，P R 一般取值几百至1 k Ω。

对地而言，V 9A =U ,U V 001.0=，可以采用两种方法。（1）分别测量A U 和U 方法是很不准确的。因为对于一个量程为要测出1 mV 的电压很难。（2）直接测量AB U 。问题，

要测量1mV的电压差，可能出现的干扰信号（交流杂波）要比1mV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。

1．直流放大器的缺点：零点漂移。差分放大器可有效的抑制零漂。

2．差分放大器的四种连接方式：单端输入单端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出、双端输入双端输出。

3．差分放大器的共模抑制比越大，其抑制零漂的能力越强。

4．直流放大器和差分放大器是集成运算放大器中最基本的电路。