差動放大器(differential amplifier) 將兩個對稱放大器件接在一起,理想情況下,輸出信號u0只與一對輸入信號uI1、uI2的差值有關的放大單元,又稱差動放大器。
典型電路如圖所示。
圖1
圖中輸入信號可看成由兩部分組成,其中幅度和極性都相同的部分稱為
共模信號,記作u(包括直流部分U和交流部分u);幅度相同極性相反的部分稱為差模信號,記作U(包括直流部分U和交流部分u)。在電路左右側元器件參數完全對稱的情況下,對應於u的輸出為零,而對應於U的輸出將為單管時的兩倍,體現了有差別才動作的特點。實際上,元器件參數和外界的影響不能保證完全對稱,共模輸入也產生一定的輸出。共模信號作用下的交流分量u和u之比A,稱為共模電壓放大倍數;差模信號作用下的輸出交流分量u與輸入交流分量u之比記作Aud,稱為差模電壓放大倍數;A與A的絕對值之比稱為
共模抑制比(K)。一個優質差動放大器的共模抑制比可達一百萬倍(120dB)以上。
差動放大單元對共模信號有
抑制作用,使溫度變化、電源電壓波動以及外界干擾這類共模信號輸出很小,得到廣泛應用。例如
集成運算放大器的輸入級以及
示波器中垂直、水平放大器的輸出級等。