差动放大电路的工作原理解析

1.电路组成

图4-7所示为基本差动放大电路，它由两个型号、参数、特性完全相同的晶体管组成两个左右对称的共射放大电路。它有两个独立输入端，输入信号u_i1和u_i2分别从VT₁、VT₂基极输入；有两个独立输出端，输出信号从VT₁、VT₂集电极输出。两管的发射极连接在一起，采用独立双电源供电。要求电路对称，外接电阻对称相等，即R_c1=R_c2。

（1）差动放大电路的输入输出方式

如图4-7所示，VT₁和VT₂的两个基极分别为两个输入端，如果两个输入端中任何一端接输入信号，另外一端接地，称为单端输入；如果两个输入端都接输入信号称为双端输入。差动放大电路的输出端分别接VT₁和VT₂的两个集电极称为双端输出；差动放大电路的输出端一端接VT₁和VT₂的两个集电极中的任意一个，另外一端接地为单端输出。

图4-7 基本差动放大电路

（2）差动放大电路的输入信号

当输入信号u_i1和u_i2是大小相等极性相反的信号时称为差模信号；当输入信号u_i1和u_i2是大小相等极性相同的信号时称为共模信号。(www.xing528.com)

2.抑制零点漂移原理

静态时，输入信号u_i1=u_i2=0，放大电路在正负电源供电下两晶体管集电极电位为U_CQ1和U_CQ2。由于电路完全对称，则U_CQ1=U_CQ2，所以静态输出电压U_o=U_CQ1-U_CQ2=0。

当环境温度变化时，温度对差动放大电路的两半电路影响相同，可等效为共模信号，两晶体管集电极电流I_C1和I_C2变化规律相同，即Δi_C1=Δi_C2；因而两管集电极电位的变化也相同，即Δu_C1=Δu_C2，所以两管集电极电位u_C1和u_C2仍然相同，因为输出电压两晶体管集电极的电位差，所以u_o=（U_CQ1+Δu_C1）-（U_CQ2+Δu_C2）=0V，说明差动放大电路对共模信号有很强的抑制作用，能抑制放大电路的零点漂移。

图4-8 R_e抑制零点漂移的定性分析

另外差动放大电路的射极电阻R_e对共模信号的电流有负反馈作用，抑制两晶体管集电极电流的变化，因而可以抑制两管集电极电位的变化，从而抑制放大电路的零点漂移。R_e抑制零点漂移的过程可做如图4-8定性分析，R_e阻值越大，负反馈作用越强，发射极电流变化越小，抑制零点漂移效果越好，但是R_e阻值不能过大，它受到电源电压V_EE的限制。