差动放大器的基本电路和工作原理

图12－5　基本差动放大器

1.基本电路

基本差动放大器如图12－5所示。它由两个性能参数完全相同的共射放大电路组成，通过两个管射极连接并经公共电阻RE将它们耦合在一起，所以也称为射极耦合差动放大器。

2.电路的静态工作点分析

为了使差动放大器输入端的直流电位为零，通常都采用正、负两路电源供电。由于T1和T2两管参数相同，电路结构对称，所以两管工作点必然相同。由图12－5可知，当Ui1＝Ui2＝0时

则流过RE的电流I为

所以

因为UC1＝UC2，可见，静态时，差动放大器两输出端之间的直流电压为零。

3.抑制零点漂移的工作原理

当温度发生变化时，就会引起两管集电极电流和集电极电位发生相同的变化，即

所以输出电压为

可见，差动放大电路若左右两边理想对称，从两管集电极之间输出信号时零点漂移就可完全被抑制。

4.信号输入方式

当有信号输入时，对称差动放大电路的工作情况可以分为下列几种输入方式来分析。

（1）共模输入：两个输入信号电压的大小相等，极性相同，即Ui1＝Ui2。在共模输入信号的作用下，对于完全对称的差动放大电路来说，两管的集电极电位变化相同，因此输出电压等于零。所以它对共模信号没有放大能力，即这时放大倍数为零。

（2）差模输入：两个输入信号电压的大小相等，极性相反，即Ui1＝－Ui2。在差模输入信号的作用下，对于完全对称的差动放大电路来说，两管的集电极电位变化相反，因此输出电压为

可见，在输入差模信号时，差动放大电路的输出电压为两管各自输出电压变化量的两倍。此时输出电压Uo与差模输入电压Uid的比值称为差模电压放大倍数或差模电压增益，用Aud表示，即

（3）比较输入：两个输入电压信号的大小和极性是任意的，这种信号称为比较输入信号是自动控制系统中常见的输入信号。

对于比较输入信导，可以采用数学方法将其分解成一对共模分量和差模分量，方法为

差模分量

共模分量

此时，左右两端的输入分别为