简单的差动放大电路

　　简单差动放大电路如下图所示，它由两个完全对称的单管放大电路拼接而成。在该电路中，晶体管T1、T2型号一样、特性相同，RB1为输入回路限流电阻，RB2为基极偏流电阻，RC为集电极负载电阻。输入信号电压由两管的基极输入，输出电压从两管的集电极之间提取(也称双端输出)，由于电路的对称性，在理想情况下，它们的静态工作点必然一一对应相等。

　　1．抑制零点漂移
　　
　　在输入电压为零，ui1=ui2=0的情况下，由于电路对称，存在IC1=IC2，所以两管的集电极电位相等，即UC1=UC2，故
　　
　　uo=UC1-UC2=0。
　　
　　当温度升高引起三极管集电极电流增加时，由于电路对称，存在，导致两管集电极电位的下降量必然相等，即
　　
　　所以输出电压仍为零。
　　
　　由以上分析可知，在理想情况下，由于电路的对称性，输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式，对于无论什么原因引起的零点漂移，均能有效地抑制。
　　
　　抑制零点漂移是差动放大电路最突出的优点。但必须注意，在这种最简单的差动放大电路中，每个管子的漂移仍然存在。
　　
　　2．动态分析
　　
　　差动放大电路的信号输入有共模输入、差模输入、比较输入三种类型，输出方式有单端输出、双端输出两种。
　　
　　(1)共模输入。
　　
　　在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压，即，这种输入方式称为共模输入。大小相等、极性相同的信号为共模信号。
　　
　　很显然，由于电路的对称性，在共模输入信号的作用下，两管集电极电位的大小、方向变化相同，输出电压为零(双端输出)。说明差动放大电路对共模信号无放大作用。共模信号的电压放大倍数为零。
　　
　　(2)差模输入。
　　
　　在电路的两个输入端输入大小相等、极性相反的信号电压，即ui1=-ui2,这种输入方式称为差模输入。大小相等、极性相反的信号，为差模信号。
　　
　　在如图7-4所示电路中，设ui1>0ui2<0，则在ui1的作用下，T1管的集电极电流增大，导致集电极电位下降(为负值)；同理，在Ui2的作用下，T2管的集电极电流减小，导致集电极电位升高(为正值)，由于=，很显然，和大小相等、一正一负，输出电压为uo=-
　　
　　若=2V，=2V，则uo=-2-2=-4V
　　
　　可见，差动放大电路对差模信号具有较好的放大作用，这也是其电路名称的由来。
　　
　　(3)比较输入
　　
　　两个输入信号电压大小和相对极性是任意的，既非差模，又非共模。在自动控制系统中，经常运用这种比较输入的方式。
　　
　　例如，我们要将某一炉温控制在1000℃，利用温度传感器将炉温转变成电压信号作为ui2加在T2的输入端。而ui1是一个基准电压，其大小等于1000℃时温度传感器的输出电压。如果炉温高于或低于1000℃，ui2会随之发生变化，使ui2与基准电压ui1之间出现差值。差动放大电路将其差值进行放大，其输出电压为
　　
　　uo=Au(ui1-ui2).
　　
　　ui1-ui2的差值为正，说明炉温低于1000℃，此时uo为负值；反之，uo为正值。我们就可利用输出电压的正负去控制给炉子降温或升温。
　　
　　差动放大电路是依靠电路的对称性和采用双端输出方式，用双倍的元件换取有效抑制零漂的能力。每个管子的零漂并未受到抑制。再者，电路的完全对称是不可能的。如果采用单端输出(从一个管子的集电极与地之间取输出电压)零点漂移就根本得不到抑制。为此，必须采用有效措施抑制每个管子的零点漂移。

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