差分放大電路是一種常用的放大電路,可以將兩個(gè)輸入信號(hào)之間的差異放大到輸出端,具有廣泛的應(yīng)用。它通常由晶體管或運(yùn)算放大器構(gòu)成。差分放大電路具有高增益和阻擋共模干擾等特點(diǎn),可用于信號(hào)傳輸、濾波、測(cè)量等方面。
1.差分放大電路工作原理
差分放大電路的工作原理基于反饋機(jī)制,將差分模式下輸入信號(hào)放大,并消除共模噪聲。
以晶體管為例,差分放大電路包括兩個(gè)共射極(CE)放大器,每個(gè)放大器的輸出信號(hào)經(jīng)過一個(gè)電阻后相加,作為整個(gè)電路的輸出信號(hào)。輸入信號(hào)通過輸入電容和基極電阻進(jìn)入放大器,產(chǎn)生電流信號(hào)。當(dāng)兩個(gè)輸入信號(hào)的電平不同時(shí),其中一個(gè)BJT的對(duì)地電壓會(huì)減小,而另一個(gè)則會(huì)增大,從而關(guān)閉或開啟放大器,使其輸出電壓變化相反。因此,差分放大器在共模噪聲下也能進(jìn)行差分信號(hào)放大。
2.差分放大電路作用
差分放大電路主要用于信號(hào)放大和噪聲抑制。它非常適合通過傳感器獲取微弱信號(hào)并將其放大,同時(shí)過濾掉共模干擾,因此常見于儀器、自動(dòng)化測(cè)量、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。此外,在一些應(yīng)用中,差分放大電路也可用于檢測(cè)電路中的故障。
3.差分放大電路計(jì)算公式
差分放大電路的增益可根據(jù)下列公式進(jìn)行計(jì)算:
其中Re是互補(bǔ)對(duì)的發(fā)射機(jī)(即兩個(gè)晶體管基極間的電阻)的總值,Rc1和Rc2分別是兩側(cè)共射極的負(fù)載電阻。