差分放大电路的四种接法

双端输入单端输出差分放大电路的等效电路下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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差分接法:差分放大电路（图3.8a.4）的输入信号是从集成运放的反相和同相输入端引入，如果反馈电阻RF等于输入端电阻R1 ，输出电压为同相输入电压减反相输入电压，这种电路也称作减法电路。

图3.8a.4 差分放大电路差分放大器如图所示，通过采用两个输入，该差分放大器产生的输出等于U1和U2之差乘以增益系数运算放大器的单电源供电方法梦兰大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电，只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作，如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。

需要说明的是，单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作，也可在双电源供电状态下工作。

例如，LM324可以在、+5～+12V单电源供电状态下工作，也可以在+5～±12V双电源供电状态下工作。

在一些交流信号放大电路中，也可以采用电源偏置电路，将静态直流输出电压降为电源电压的一半，采用单电源工作，但输入和输出信号都需要加交流耦合电容，利用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示，其运放输出波形如图1(b)所示。

该电路的增益Avf＝－RF／R1。

R2＝R3时，静态直流电压Vo(DC)＝1／2Vcc。

耦合电容Cl和C2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗(对于C1)或负载(对于C2)来确定。

Cl及C2可由下式来确定：C1＝1000／2πfoRl(μF)；C2＝1000／2πfoRL(μF)，式中，fo是所要求最低输入频率。

若R1、RL单位用kΩ，fO用Hz，则求得的C1、C2单位为μF。

一般来说，R2＝R3≈2RF。

图2是一种单电源加法运算放大器。

该电路输出电压Vo＝一RF(V1／Rl十V2／R2十V3／R3)，若R1＝R2＝R3＝RF，则Vo＝一(V1十V2十V3)。

需要说明的是,采用单电源供电是要付出一定代价的。

它是个甲类放大器，在无信号输入时，损耗较大。

思考题(1)图3是一种增益为10、输入阻抗为10kΩ、低频响应近似为30Hz、驱动负载为1kΩ的单电源反相放大器电路。

差分接法:差分放大电路（图3.8a.4）的输入信号是从集成运放的反相和同相输入端引入，如果反馈电阻RF等于输入端电阻R1，输出电压为同相输入电压减反相输入电压，这种电路也称作减法电路。

图3.8a.4差分放大电路差分放大器如图所示，通过采用两个输入，该差分放大器产生的输出等于U1和U2之差乘以增益系数运算放大器的单电源供电方法梦兰大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电，只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作，如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。

需要说明的是，单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作，也可在双电源供电状态下工作。

例如，LM324可以在、+5～+12V单电源供电状态下工作，也可以在+5～±12V双电源供电状态下工作。

在一些交流信号放大电路中，也可以采用电源偏置电路，将静态直流输出电压降为电源电压的一半，采用单电源工作，但输入和输出信号都需要加交流耦合电容，利用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示，其运放输出波形如图1(b)所示。

该电路的增益Avf＝－RF／R1。

R2＝R3时，静态直流电压Vo(DC)＝1／2Vcc。

耦合电容Cl和C2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗(对于C1)或负载(对于C2)来确定。

Cl及C2可由下式来确定：C1＝1000／2πfoRl(μF)；C2＝1000／2πfoRL(μF)，式中，fo是所要求最低输入频率。

若R1、RL单位用kΩ，fO用Hz，则求得的C1、C2单位为μF。

一般来说，R2＝R3≈2RF。

图2是一种单电源加法运算放大器。

该电路输出电压Vo＝一RF(V1／Rl十V2／R2十V3／R3)，若R1＝R2＝R3＝RF，则Vo＝一(V1十V2十V3)。

需要说明的是,采用单电源供电是要付出一定代价的。

它是个甲类放大器，在无信号输入时，损耗较大。

思考题(1)图3是一种增益为10、输入阻抗为10kΩ、低频响应近似为30Hz、驱动负载为1kΩ的单电源反相放大器电路。

基本的差分放大电路基本差分式放大器如图所示。

图中T1,T2是特性的晶体管，电路对称,参数也对称。

如：V BE1 =V BE2 ,R c1 =R c2 =R c ,R b1 =R b2 = R b ,β1 =β2 =β。

电路有两个输入端和两个输出端。

差分放大电路的原理（1）当v i1 =v i2 =0时，即静态时，电路对称：I c1 = I c2 = I 0 /2, R c1 I c1 = R c2 I c2 ，V o =V c1 -V c2 =0 即输入为0时,输出也为0 。

（2）加入差模信号时，即v s1 =-v s2 =v sd /2，从电路看v B1 增大使得i B1 增大,使i c1 增大,使得v c1 减小v B2 减小使得i B2 减小,又使得i c2 减小，使得v c2 增大.由此可推出：v o =v c1 - v c2 =2v c1 ，每个变化量v不等于0, 有信号输出。

若在输入端加共模信号,即v s1 =v s2 ，电路的对称性和恒流源偏置,理想情况下v o =0，无输出。

这所谓"差动"的意思；即两个输入端之间有差别，输出端才有变动。

差分放大电路的参数计算（1）静态工作点的估算I C1 =I C2 =I c =I O /2V C1 =V C2 =V cc -I c R cI B1 =I B2 =I c /β=I B =I/2β（2）差摸电压增益和输入、输出电阻差放电路有两个输入端和两个输出端。

同样，输出也分双端输出和单端输出方式。

组合起来,有四种连接方式：双端输入双端输出、双端输入单端输出,单端输入双端输出,单端输入单端输出。

（a）双入双出电路差模输入：v i1 =-v i2 =v id /2，则i C1 上升时,i C2 下降。

若电路完全对称时，则△i C1 =△i C2 ，因为I O 不变，因此v e =0。

负载在电路完全对称,双入双出的下,A VD =A V1 ,可见该电路使用成倍的元器件换取抑制零漂的能力。

全差分放大器单位增益接法全差分放大器(Unit-Gain Differential Amplifier)是一种常见的电子电路，用于放大微弱的差分信号。

它的特点是具有单位增益，即输入和输出之间的电压增益为1。

本文将介绍全差分放大器的工作原理、应用领域以及设计要点。

一、工作原理全差分放大器由两个差分放大器组成，分别为正相放大器和负相放大器。

它们通过相同的输入信号源来产生差分信号，并通过负反馈来实现单位增益。

正相放大器将差分信号的一个输入端连接到信号源，另一个输入端连接到地，输出端连接到负相放大器的一个输入端。

负相放大器将差分信号的一个输入端连接到信号源，另一个输入端连接到正相放大器的输出端，输出端连接到负载。

通过这样的连接方式，正相放大器和负相放大器之间形成了反馈回路。

在工作时，输入信号经过正相放大器放大后，在反馈回路中形成一个反向信号，通过负相放大器放大后再反馈到正相放大器。

经过多次放大和反馈，最终实现了单位增益。

二、应用领域全差分放大器广泛应用于模拟信号处理和数据转换领域。

它在模拟信号处理中常用于放大传感器信号、滤波和增益控制等。

在数据转换中，全差分放大器常用于模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)中，用于放大和处理输入和输出信号。

三、设计要点1. 选择合适的放大器芯片：选择具有低噪声、高增益和高输入阻抗的差分放大器芯片，以满足设计要求。

2. 设置合适的偏置电流：通过合适地设置放大器的偏置电流，可以提高放大器的线性度和稳定性。

3. 选择合适的反馈电阻：反馈电阻的选择对全差分放大器的增益和带宽有重要影响。

需要根据具体应用需求选择合适的数值。

4. 保持良好的布局和屏蔽：在设计电路时，需要注意良好的布局和屏蔽，以减少电路中的干扰和噪声。

5. 考虑功耗和供电电压：在设计全差分放大器时，需要考虑功耗和供电电压的限制，以满足实际应用的需求。

总结全差分放大器是一种重要的电子电路，在模拟信号处理和数据转换领域有着广泛的应用。

四种差分放大电路及其等效模型差分放大电路，这听起来就像是个高深莫测的科技玩意儿，但它在我们的日常生活中可真是无处不在哦。

想象一下，你的手机、电脑，甚至是那些复杂的音响系统，里面都可能有差分放大电路在默默地工作着。

嘿，别小看这些电路，它们可是真正的“幕后英雄”！它们就像是那种默默奉献的朋友，虽然不常被提起，但一旦没有了，大家都会觉得生活缺少了点什么。

说到差分放大电路，首先得介绍一下它的工作原理。

简单来说，这种电路可以把两个输入信号进行比较，然后放大它们之间的差异。

你想啊，就像两个朋友之间的争论，最后总会有一个更响亮的声音出来。

这就是差分放大电路的魅力所在。

我们聊聊四种常见的差分放大电路。

首先是经典的“运算放大器”电路。

这可真是个好东西！它的特点就是增益高、输入阻抗大、输出阻抗小，像极了那个总能帮你解决问题的好朋友。

它的等效模型也很简单，往往被简化为一个电压源和一个增益。

而第二种则是“共模抑制型”差分放大器，名字听起来高大上，其实就是为了处理那些噪声信号。

就像是把那些闲聊的背景声过滤掉，留下最重要的信息。

真是个聪明的家伙啊！我们要说到“互补差分放大电路”。

它的结构稍微复杂一点，但用起来特别高效。

就像是一对搭档，一高一低，各自发挥着不同的作用。

它们相互配合，能让信号传递得更加稳定。

就是“电流反馈放大器”。

这个家伙的名字就有点特别，它通过反馈电流来调整增益。

可以说是个灵活多变的角色，总能应对各种情况。

这几种差分放大电路，各有千秋，各显神通。

就像在一场游戏里，不同角色的技能，互相配合，才能打出最精彩的效果。

说到等效模型，咱们可以把这些电路用简单的图形表示出来。

这样一来，理解起来就容易多了。

你看，电源、增益、输入、输出，四个小方块，简单明了，谁都能看懂。

在实际应用中，差分放大电路可真是大显身手。

无论是音频信号处理，还是传感器信号放大，它们都能发挥极大的作用。

比如说，咱们在做一个音响系统时，差分放大电路可以确保音质清晰，不会有干扰声。