差分放大器（Differential Amplifier）因其出色的共模抑制能力（放大有用信号、抑制干扰和噪声）而被广泛应用于众多领域，主要包括以下几个范围：

1. 运算放大器输入级：

   • 核心应用： 几乎所有的集成运算放大器（Op-Amp）的第一级（输入级）都是差分放大器。它负责接收两个输入端的微弱电压差并进行初始放大，同时抑制来自两个输入端的相同干扰（共模信号）。

2. 精密测量与仪器仪表：

   • 传感器信号调理： 传感器（如应变片、热电偶、压力传感器、桥式传感器）的输出通常是微弱的差分电压信号，叠加在较大的共模噪声（如电源波动、热噪声、环境干扰）上。差分放大器能有效提取并放大有用的差分信号，大幅抑制无用的共模噪声，提高测量的精度和信噪比。
   • 数据采集系统前端： 在连接模数转换器之前，需要用差分放大器对信号进行调理和放大，确保输入ADC的信号足够大且噪声足够小。

3. 通信系统：

   • 平衡传输与接收： 在有线通信（如双绞线传输）中，信号常以差分形式传输（+线 和 -线）。差分放大器作为接收端可以有效地提取信号并抑制线路上的共模干扰（如电磁感应噪声）。
   • 混频器/调制器/解调器： 一些高频集成电路中的功能模块（如Gilbert Cell）基于差分放大器的变种实现频率变换功能。
   • 射频放大： 低噪声放大器等有时也采用差分结构以获得更好的抗干扰性。

4. 医疗电子设备：

   • 生物电信号采集： 心电图、脑电图、肌电图等测量设备需要放大极微弱的人体生物电信号，这些信号伴随着强大的工频干扰（50/60 Hz）和肌电噪声。差分放大器是消除这些共模干扰、提取有用差分生物电信号（如心电的两电极间电位差）的核心元件。

5. 音频电子：

   • 平衡输入放大： 专业音频设备普遍使用平衡输入接口（如XLR卡侬头）。差分放大器作为接收端放大来自麦克风或线路的微弱平衡信号，有效抑制线缆拾取的共模噪声（嗡嗡声、射频干扰）。
   • 高性能音频放大器输入级： 一些高保真功放也采用差分输入级来提高抗干扰能力和性能。

6. 模拟集成电路内部模块：

   • 除了作为运放输入级，差分放大器结构本身是构建模拟集成电路中其他重要功能模块的基础单元之一，例如比较器、模拟乘法器、模拟锁相环中的鉴相器、基准电压源中的放大器等。

总结来说，差分放大器最大的用武之地是所有需要：

• 精确测量微弱信号（mV级或uV级）
• 信号存在强干扰（如工频噪声）
• 信号本身以差分（平衡）形式存在
• 需要极高共模抑制比

的场景。 它在传感器接口、精密测量仪器、医疗设备、通信接收前端、专业音频设备和所有基于运算放大器的电路中扮演着至关重要的基础角色。