差分放大器

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。

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

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） （英语：Emitter Coupled Logic, ECL）的输入级。若差放的两个输入为${\displaystyle V_{\mathrm {in} }^{+}}$和${\displaystyle V_{\mathrm {in} }^{-}}$，则它的输出${\displaystyle V_{\mathrm {out} }}$为：

${\displaystyle V_{\mathrm {out} }=A_{\mathrm {d} }(V_{\mathrm {in} }^{+}-V_{\mathrm {in} }^{-})+A_{\mathrm {c} }{\frac {V_{\mathrm {in} }^{+}+V_{\mathrm {in} }^{-}}{2}}}$

其中${\displaystyle A_{\mathrm {d} }}$是差模(动)增益（differential-mode gain），${\displaystyle A_{\mathrm {c} }}$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：

${\displaystyle \mathrm {CMRR} ={\frac {A_{\mathrm {d} }}{A_{\mathrm {c} }}}}$

由上式可知，当共模增益${\displaystyle A_{\mathrm {c} }\to 0}$时，${\displaystyle CMRR\to \infty }$。${\displaystyle R_{\mathrm {e} }}$越大，${\displaystyle A_{\mathrm {c} }}$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${\displaystyle A_{\mathrm {c} }=0}$，故输出电压可以表示为：

${\displaystyle V_{\mathrm {out} }=A_{\mathrm {d} }(V_{\mathrm {in} }^{+}-V_{\mathrm {in} }^{-})}$

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）