差動放大器(差分放大器)基礎知識

差動放大器又稱差分放大器，幾乎所有集成運算放大器的輸入級都采用這種電路，因為它對抑制零點漂移，提高共模抑制比起到關鍵的作用。

5.2.1 零點漂移

在直接耦合放大電路中，通常把輸入信號為零時的輸出電壓（或電流），也即是靜態輸出工作點的電壓（或電流）作為參考電壓（或參考電流），稱為“零點”。“零點”絕不是專指電位為零的那個端點，不可望文生義。

如果直接耦合放大器（或稱直流放大器）的電源電壓發生波動，或者環境溫度發生變化，都會引起“零點”的電壓（或電流）值發生變化，而這種變化是緩慢的，人們稱之為“零點漂移”

晶體管的直流參數B、UBE和ICBO均是溫度函數。在常溫下，隨溫度的升高，將引起B和ICBO的增大和UBE的減小，這都使集電極電流Ic增大，集電極 發射極間電壓UcE減小，產生零點漂移。在工程中，往往需要放大一些緩慢變化的弱信號，在直接耦合放大器的輸出端將出現信號的物理量和零點漂移的物理量的迭加。假若信號物理量遠大于漂移物理量，人們可以忽略漂移的影響，認為輸出物理量就是信號量。若信號物理量與漂移物理量之比相當或者更小，人們無法區分這兩種物理量，這種放大將失去意義。

衡量放大器零點漂移的程度，或者說大小，采用溫度漂移，簡稱溫漂的技術指標。人們通常規定：溫度每升高1℃時，引起放大器的等效輸入漂移量稱為溫漂。

例如：某直流放大器在基準環境溫度為20 ℃時，直流放大倍數為100倍，輸入信號為零時，輸出端電壓為4V，若環境溫度上升到30 ℃時，輸入信號仍為零，而輸出電壓為4.05V。輸出端漂移電壓為0.05V，該電壓除以放大倍數，就是折合到輸入端漂移電壓為0.5mV，再除以溫度變化量便是溫度漂移，為50 μV/℃。

克服零點漂移最有效的措施之一，就是采用差動放大器。

5.2.2 差動放大器的工作原理

1.靜態分析

差動放大器的基本電路如圖5.10所示。

假設T1和T2管電參數完全一致，電路兩邊結構、阻值完全對稱。當兩輸入電壓Ui1和Ui2都為零，即兩輸入端同時接地時。圖中各物理量估值如下，由于基極電阻RB的阻值和基極電流IB的值通常均很小，不考慮的RB電壓降可得

2.差模信號與共模信號

雙端輸入信號分別是Ui1和Ui2 ，現在定義：兩輸入信號之差為差模輸入信號，記作Uid 。

Uid = Ui1— Ui2 (5.13)

定義：兩輸入信號之平均值為共模輸入信號，記作Uic。