差分放大器电路图分享

什么是差分放大器？

差分放大器，也称为差动放大器，是一种特殊的电子放大器。它的主要作用是将两个输入端之间的电压差以一个固定的增益进行放大。这种放大器通常由两个参数特性相同的晶体管通过直接耦合方式构成。当两个输入端上分别输入大小相同且相位相同的信号时，差分放大器的输出为零，这一特性使得它能够有效地克服零点漂移问题。

差分放大器在电子系统中有着广泛的应用。它常被用作功率放大器（功放）和发射极耦合逻辑电路（ECL）的输入级。此外，差分放大器还是模拟电路与数字电路相互转接、进行数-模和模-数变换的重要电子元件。

差分放大器的主要优点包括高输入阻抗、低噪声、低失真和低功耗等。这些优点使得差分放大器在信号处理、滤波和总体放大等方面具有广泛的应用价值。

总的来说，差分放大器是一种重要的电子元件，其独特的工作原理和广泛的应用范围使得它在电子系统中发挥着至关重要的作用。

接下来小编给大家介绍一些差分放大器电路图，以及简单分析它们的工作原理。

差分放大器电路图分享

1、使用晶体管的差分放大器电路图（1）

使用晶体管的差分放大电路可以设计如下图所示，由两个晶体管T1和T2组成。这些晶体管和电阻器的连接如电路图所示。

差分放大器电路中有两个输入I1和I2以及两个输出V1out和V2out。输入I1施加到晶体管T1基极端子，输入I2施加到晶体管T2基极端子。晶体管T1和晶体管T2的发射极端子连接至共发射极电阻。因此，两个输入信号I1和I2将影响输出V1out和V2out。差分放大器电路由两个电源电压Vcc和Vee组成，但没有接地端子。即使使用单电压电源，电路也可以按照预期正常运行（在使用两个电源电压时也类似）。因此，正电压电源和负电压电源的相反点接地。

通过提供一个输入（如下图所示的 I1）并在两个输出端子产生输出，可以很容易地理解差分放大器的工作原理。

如果输入信号 (I1) 提供给晶体管 T1 的基极，则连接到晶体管 T1 集电极端子的电阻两端会出现高电压降，该电压将变得不那么正。如果没有输入信号（I1）提供给晶体管 T1 的基极，则连接到晶体管 T1 集电极端子的电阻两端会出现低压降，该电压将变得更正。因此，我们可以说晶体管 T1 集电极端子上出现的反相输出基于 T1 基极端子提供的输入信号 I1。

如果通过应用 I1 的正值来导通 T1，则通过发射极电阻的电流会增加，因为发射极电流和集电极电流几乎相等。因此，如果发射极电阻上的电压降增加，则两个晶体管的发射极都朝正方向移动。如果晶体管T2的发射极为正，则T2的基极将为负，在这种情况下，传导的电流较小。

因此，连接在晶体管T2集电极端子处的电阻器两端的电压降将较小。因此，对于给定的正输入信号，T2 的集电极将朝正方向移动。因此，我们可以说晶体管 T2 集电极端子上出现的非反相输出基于施加在 T1 基极的输入信号。

通过在晶体管 T1 和 T2 的集电极端子之间获取输出，可以差分驱动放大。从上面的电路图中，假设晶体管T1和T2的所有特性都相同，并且如果基极电压Vb1等于Vb2（晶体管T1的基极电压等于晶体管T2的基极电压），则两个晶体管的发射极电流将为相等（Iem1=Iem2）。因此，总发射极电流将等于 T1 (Iem1) 和 T2 (Iem2) 发射极电流之和。

1、使用晶体管的差分放大器电路图（2）

差分放大器基本上使用特性相同的发射极偏置电路。这种差分放大器也称为发射极耦合差分放大器。下图是差分放大器的电路图。

差分放大器的输入1连接到晶体管Q1的基极，差分放大器的输入2连接到另一个晶体管的基极。 VCC和VEE是差分放大器的两个电源。即使采用单电源电压，电路也能正常工作。如果您想使用单电源运行差分放大器，请将 VCC 连接到电源电压，将 VEE 连接到地。

如果输入信号施加到晶体管 Q1 的基极，则集电极电阻 Rc1 上会出现压降，因此晶体管 Q1 的输出为低电平。当晶体管Q1没有输入电压时，电阻器Rc1两端的压降非常小，因此输出晶体管Q1为高电平。

当晶体管Q1导通时，通过发射极电阻Re的电流增加，因为发射极电流Ie几乎等于集电极电流 Ic。结果，电阻器 Re 两端的电压降增加，并使两个晶体管的发射极变为正值。在这种情况下，晶体管 Q2 不导通，因为没有基极电压。结果晶体管Q2的集电极电压很高。因此，很明显，当输入施加到 Q1 的基极时，输出是在晶体管 Q2 的集电极处产生的。

3、带运算放大器的差分放大器电路图

图显示了差分放大器电路。该电路用于获得共模抑制比。该电路需要精确的电阻匹配以获得共模抑制比，因为电流源使用匹配的电阻比。

电路如下： 该电路的增益由以下公式确定： 增益=R2/R1 Vout 由以下公式确定： Vout=(R2/R1)*(V2-V1) 该电路的最佳电阻为 100k 0.01% 电阻。该电路具有单位增益，但是使用进一步的（单端）增益级可以轻松修复该电路的单位增益。

4、使用惠斯通电桥的差分放大器电路图

现在，典型的差分放大器电路通过将一个 i/p 电压与另一个 i/p 电压进行“比较”而成为差分电压比较器。

例如，在这里，一个输入连接到在电阻桥（n/w）的一条腿上设置的固定参考电压，另一个输入连接到“光敏电阻”或“热敏电阻”。当输出电压成为电阻桥有源桥臂变化的线性函数时，放大器电路用于检测低温或高温水平或光线。