差動放大器

差分放大器（英語：differential amplifier、difference amplifier，也稱：差動放大器、差放），是一種將兩個輸入端電壓的差以一固定增益放大的電子放大器。

差分放大器電路圖，左右應用對稱的電子元件（未顯示偏置等電路）來抑制共模信號。

差分放大器是一種常用的電子放大器（也稱「功率放大器」，簡稱「功放」）和發射極耦合邏輯電路（英語：emitter coupled logic） （英語：Emitter Coupled Logic, ECL）的輸入級。若差放的兩個輸入為${\displaystyle V_{\mathrm {in} }^{+}}$和${\displaystyle V_{\mathrm {in} }^{-}}$，則它的輸出${\displaystyle V_{\mathrm {out} }}$為：

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

其中${\displaystyle A_{\mathrm {d} }}$是差模(動)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號的能力：

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

由上式可知，當共模增益${\displaystyle A_{\mathrm {c} }\to 0}$時，${\displaystyle CMRR\to \infty }$。${\displaystyle R_{\mathrm {e} }}$越大，${\displaystyle A_{\mathrm {c} }}$就越低，因此共模抑制比也就越大。因此對於完全對稱的差分放大器來說，其${\displaystyle A_{\mathrm {c} }=0}$，故輸出電壓可以表示為：

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

差分放大器是普通的單端輸入放大器的一種推廣，只要將差放的一個輸入端接地，即可得到單端輸入的放大器。

很多系統在差分放大器的一個輸入端輸入輸入信號，另一個輸入端輸入反饋信號，從而實現負反饋。常用於電機或者伺服電機控制，以及信號放大。在離散電子學中，實現差分放大器的一個常用手段是差動放大，見於多數運算放大器集成電路中的差分電路。

參見

• 電子放大器
• 運算放大器

外部連結

• 晶體管差分放大器 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）