差分放大器

File:Difference amplifier.png

差分放大器电路图，左右应用对称的电子器件（未显示偏置等电路）来抑制共模信号。

差分放大器（英语：differential amplifier、difference amplifier，也称：差动放大器、差放），是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器。

差分放大器是一种常用的电子放大器（也称“功率放大器”，简称“功放”）和发射极耦合逻辑电路 （英语：Emitter Coupled Logic, ECL）的输入级。若差放的两个输入为<math>V_\mathrm{in}^{+}</math>和<math>V_\mathrm{in}^{-}</math>，则它的输出<math>V_\mathrm{out}</math>为：

<math>V_\mathrm{out} = A_\mathrm{d}(V_\mathrm{in}^{+} - V_\mathrm{in}^{-}) + A_\mathrm{c}\frac{V_\mathrm{in}^{+} + V_\mathrm{in}^{-}}{2}</math>

其中<math>A_\mathrm{d}</math>是差模(动)增益（differential-mode gain），<math>A_\mathrm{c}</math>是共模增益（common-mode gain）。

通常以差模增益和共模增益的比值共模抑制比（common-mode rejection ratio, CMRR）衡量差分放大器消除共模信号的能力：

<math>\mathrm{CMRR} = \frac{A_\mathrm{d}}{A_\mathrm{c}}</math>

由上式可知，当共模增益<math>A_\mathrm{c} \to 0</math>时，<math>CMRR \to \infty</math>。<math>R_\mathrm{e}</math>越大，<math>A_\mathrm{c}</math>就越低，因此共模抑制比也就越大。因此对于完全对称的差分放大器来说，其<math>A_\mathrm{c} = 0</math>，故输出电压可以表示为：

<math>V_\mathrm{out} = A_\mathrm{d}(V_\mathrm{in}^{+} - V_\mathrm{in}^{-})</math>

差分放大器是普通的单端输入放大器的一种推广，只要将差放的一个输入端接地，即可得到单端输入的放大器。

很多系统在差分放大器的一个输入端输入输入信号，另一个输入端输入反馈信号，从而实现负反馈。常用于电机或者伺服电机控制，以及信号放大。在离散电子学中，实现差分放大器的一个常用手段是差动放大，见于多数运算放大器集成电路中的差分电路。

参见

• 电子放大器
• 运算放大器

外部链接

• 晶体管差分放大器 （页面存档备份，存于互联网档案馆）