常用的差分放大电路及其应用

1.射极耦合差分放大电路（长尾式）

这是一种带有发射极电阻的差分放大电路，如图3-47所示。在该电路中接入了射极电阻R_E，这个电阻对零漂具有很强的抑制作用。对于分别由VT₁和VT₂组成的两个单管放大电路来说，也是通过R_E耦合成一个整体电路的。

图3-47 射极耦合差分放大电路

射极电阻R_E所起的作用要达到两个要求：一是用来稳定VT₁和VT₂的静态工作点，以抑制温度变化对静态工作点的影响；二是R_E不能对有用信号（差模输入）有负反馈作用，就是说，R_E对共模信号要有负反馈作用。

（1）静态时 当输入信号u_i等于零时，因为U_E=R_E（I_E1+I_E2），I_E1=I_E2=I_E，则U_E=2R_eI_E=2R_EI_E1=2R_EI_E2。所以可把R_E分成由两个电阻并联，每个电阻为2R_E，这样两边的电路均有一个2R_E来稳定静态工作点。R_E好比从发射极拖出的尾巴。其中R_E是直流负反馈电阻，R_E越大，抑制零点漂移的效果越好，稳定性越好。所以这种电路通常形象地称为长尾电路。

（2）动态时 当输入差模信号时，由于输入到VT₁、VT₂基极的信号大小相等、极性相反，所以i_C1增加多少，i_C2就减小多少，于是流过R_E的电流总量是不变的，即i_E=0，R_E对差模信号相当于短路，这就好象在R_E上并联了一个旁路电容。因此，这种电路的电压增益、输入阻抗都和图3-46的基本差分电路相同，即和R_E的存在无关。

2.双电源长尾电路

虽然在管子发射极上的尾巴越长（即R_E越大），抑制零漂的效果越好，但是R_E增大的结果，会使集电极电流I_C大大减小，管子的静态工作点会过分降低，这将破坏放大器的正常工作。为此可采用双电源长尾电路，即在管子发射极接入一个负电源（-V_EE）以补偿R_E上的压降，从而维持静态工作点不变，解决R_E太大引起的问题。双电源长尾电路如图3-48所示。(www.xing528.com)

图3-48 双电源长尾式差分放大电路

图中的电位器RP₁用来调节两边集电极电位的平衡，称为调零电位器。电位器RP₂则用于调节发射极静态电位。

3.具有恒流源的差分放大电路

为抑制共模信号，发射极电阻R_E数值大一些好，但R_E过大会使直流压降过大，造成晶体管集电极与发射极之间的工作电压减小，可能会使晶体管进入饱和状态而失去放大能力。为保持晶体管的正常放大，就要大大增加负电源大小V_EE的电压值。在一般情况下，过大的V_EE也是不合适的。如果采用恒流器件来代替R_E，使它能对直流呈现低电阻，对交变信号呈现高电阻，那样就可以较好地解决这个矛盾了。

晶体管在一定条件下，就是一个恒流器件。用晶体管代替R_E后的差分放大电路如图3-49所示。

由于R₁、R₂分压固定了恒流管VT₃的基极电位，则VT₃的集电极电流I_C3可保持基本恒定，不随温度变化，这样I_E1和I_E2也就几乎不随温度变化，所以对共模信号而言，VT₁和VT₂集电极的输出电压u_o也就几乎不变，从而抑制了零点漂移。因此，这种具有恒流源的差分放大电路获得了广泛的应用。