简单介绍两种不同差分放大电路设计及其基本组成

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　　简单介绍两种不同差分放大电路设计及其基本组成

　　随着科学技术的发展，由于差分传输具有更好地抑制共模干扰，使得信号传输距离更远等优点，并且支持差分输入的ADC、MCU 越来越多，因此，在工业应用中与普通单端放大器(放大电路基础简介)相比差分放大器更受青睐。了解有关差分放大电路的知识就变得十分必要了。那么，差分放大电路设计原理是什么呢?，小编对差分放大电路设计的相关知识作了简单的总结归纳(放大电路的分类)。

　　差分放大电路基本组成(差分放大电路原理)

　　差分放大电路是由两个晶体管组成的对称结构放大电路。在理想情况下， 两管的特性及对应电阻元件的参数值都相同，因此，两管的静态工作点也必然相同。差分放大电路利用电路参数的对称性和负反馈作用，有效地稳定静态工作点，以放大差模信号抑制共模信号为显着特征，广泛应用于直接耦合电路和测量电路的输入级。其基本形式如图所示，

 

　　它由两个BJT管组成，通常采用集成差分对管，电路结构对称。理想情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相同，因而静态工作点也相同。

　　信号电压ui1和ui2由两个管子的基极输入，输出电压。由两管的集电极输出。要求理想情况下，两管特性一致，电路为对称结构。

　　差分放大电路的零点漂移的抑

制

 

　　不管是温度还是其他原因引起的漂移，只要是寻起两管同向的漂移，都可以给予抑制。

　　两种不同差分放大电路设计原理分析

　　直流耦合差分放大电路

　　根据被放大信号的不同, 可以将差分放大电路分成两种。一种是直流耦合差分放大电路， 其输入端没有隔直电容， 可以同时放大直流和交流信号， 如图1 所

示。

 

　　直流耦合差分放大电路由差分比例放大电路、差分滤波器、保护器件和补偿电阻四部分组成。其输入-输出关系为：

　　当信号频率较低时, 电容C1、C2、C3 的容抗很大， 差分放大电路的输入阻抗很高， 若运放工作在线性放大区， 则根据虚短和虚断定理， 可得:

　　将式(3) 、式(4) 代入式(1) 和式(2) ， 可得:

　　假设A 为差分放大电路的差分放大倍数, 则由式(5) 、式(6) 可得:

　　式(1)～式(7) 中所有加减运算均为矢量相加减， 式(7)表明该差分放大电路的差分放大倍数A 由电阻R3、R4、R5 确定。

　　该差分放大电路中的滤波器采用了典型差分滤波器的形式，由差模滤波器和共模滤波器组成， 主要作用是滤除传感器输出信号高频噪声以及RFI 噪声。假设传感器差模输出阻抗为Rd, 共模输出阻抗为Rc，C1 与C2的串联等效电容为CS12, 则差模滤波器的截止频率fd由Rd、R1、R2、CS12和C3 确定，共模滤波器的截止频率fc由Rc、R1、R2、C1、C2 确定。

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