差分放大电路

一、基本差分放大电路
- 1. 电路结构特点
- 2. 零点漂移的抑制
- 3. 静态分析
- 4. 差分放大电路的连接方式
- 5. 电路参数计算

集成运算放大器内部其实是一个多级放大电路。由于采用直接精合方式，前级的温漂藕合到后级，会被逐级放大。因此，总漂移中前级的漂移影响最大，所以应该着重解决前级的温漂问题。目前，抑制零点漂移的主要方法有：

(1)在电路中引入直流负反馈，例如图中的R_e;
(2)采用温度补偿方法，利用热敏元件来抵消器件参数的变化；
(3)采用一对相同特性的晶体管，使它们的温漂相互抵消，构成“差分放大电路”。由于差分放大电路对温漂的抑制作用非常显著，所以目前集成运放的输入级几乎毫无例外的都采用这种电路结构。

一、基本差分放大电路

1. 电路结构特点

(1)电路和元件对称。 如图所示，差分放大电路由两个完全对称的共射放大电路组成。两个管子的参数完全一样，温度特性也完全相同，并且发射极接有公共电阻R_ee
(2)双电源供电。 为了使差分放大电路的两个输入端的静态电压为零，采用正负电源供电。这样，电源与信号源可以“共地”，同时扩大了输出的动态范围。
(3)差分放大电路有两个输入端分别为u_I1和u_I2,两个输出端分别输出u_o1和u_o2。
若信号从两个管子的集电极之间输出，则称为“双端输出”，输出信号为u_o;若信号从其中的一个管子的集电极和地之间输出，则称为“单端输出”。与此相似，若输入信号同时加在两个输入端，则称为“双端输入”；若输入信号只加在其中的一个输入端，而另一个输入端接地，则称为“单端输入”

2. 零点漂移的抑制

当输入信号u_I1=u_I2=0时，由于差分放大电路的结构和元件的对称性，可知两个管子对应各极的电流相同，各极的电位也相同，所以静态时输出电压u_o=0。当温度发生变化时，两管的集电极电位会发生变化，但是由于两管处于同一环境温度下，所以电位变化的极性和大小相同，保证了输出电压u。依然为零，这样就有效克服了零点漂移。可见，正是由于差分放大电路利用了电路和元件的“对称性”，才得以抑制零点漂移。

3. 静态分析

基本差分放大电路的直流通路如图所示。根据电路的对称性，可令U_BEQ1 = U_BEQ2 = U_BEQ。因为基极电流很小，R_b 上的压降可以忽略，所以发射极电位 V_EQ = -U_BEQ

因此，公共电阻R_ee上的静态电流

由对称性可知

两管的静态管压降均为

4. 差分放大电路的连接方式

单端输入一双端输出
单端输入一单端输出

5. 电路参数计算

共模放大倍数：

双出：
A_uc = 0
单出：

经典例题：

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