差分放大器：增益，运算放大器和BJT电路

什么是差分放大器?

一种差分放大器（也称为差别放大器）是一种电子放大器，可放大两个输入之间的差异电压但抑制了两个输入共同的任何电压。差分放大器是具有两个输入的模拟电路（V₁和V₂)和一个输出(V_0.其中输出理想地与两个电压之间的差异成比例。

一个简单的差分放大器的公式可以表示为:

哪里

• V._0.为输出电压
• V.₁和V₂输入电压是多少
• 一种_D.是放大器的增益（即差分放大器增益）

从上面的公式，您可以看到v时₁= V.₂, V_0.等于零，因此输出电压被抑制。但是输入V之间的任何差异₁和V₂通过差分放大器增益乘以（即放大）_D.。

这就是为什么微分放大器也被称为差分放大器-输入电压之间的差异被放大。

差分放大器电路

差分放大器电路可以是两种类型：

1. BJT差分放大器 - 这是一个使用晶体管构建的差分放大器双极结型晶体管(是)或场效应晶体管（FETS）
2. 运放差分放大器的搭建使用运算放大器

以下是差分放大器

图1显示了由两个BJT制成的BJT差分放大器电路（Q₁和问₂）和两个相反极性的电源V_CC.和-v._EE.使用三个电阻其中两个是收集电阻器，R_C1.和R_C2.（每个晶体管一个），而一个是发射极电阻器_E.两者都是共同的晶体管。

这里输入信号(V₁和V₂）在晶体管的基部上施加到晶体管的基础上，同时在其收集器端子上收集（V_o1群和V_o2）。BJT差分放大器的电路图如下所示：

在这种情况下，如果V₁在问₁是正弦的，然后是v₁越来越多，晶体管开始进行，这导致重收集器当前一世_C1.增加了电压下降在R._C1.，导致V的减少_o1群。由于效果相同，即使是我_E1.增加，增加了普通的发射极限，我_E.导致…的增加电压下降在R._E.。

这意味着两者的发射者晶体管朝向积极的驱动，反过来意味着Q的基础₂会变得越来越负。这就导致集电极电流的减小，即集电极电流的减小_C2.这反过来又会降低集电极电阻器r的电压降_C2.，导致输出电压V的增加_o2。

这表明了在晶体管Q的输入处观察到的正弦信号的变化₁在Q₂相位差为180^O.横跨Q的集电极端₁。通过考虑晶体管的收集器端子之间的输出，可以通过考虑Q的输出来驱动差分放大₁和问₂。

Opamp差分放大器

一个op-amp.以差分模式运行可以容易地充当差分放大器由于它导致输出电压：
其中五₁和V₂表示在其反相和非反相输入端子处施加的电压（可以按任何顺序拍摄）和a_D.指其差异增益。

根据该等式，当在其端子处施加的电压等于彼此时，运算放大器的输出必须为零。

然而，实际情况并非如此，因为两个输入的增益是不同的。

因此，在实际情况下，可以给出差分放大器输出的数学表达式：
哪里A._C称为放大器的共模增益。因此，功能良好的差分放大器被期望表现出高共模抑制比(CMRR)和高阻抗。

然而，值得注意的是，anop-amp.可以适当地配置为导致更实用的差分放大器，如图2所示。如果密切观察，则可以注意到该电路只是反相和非反相放大器的组合。

因此，其输出电压将等于运行作为操作的运算放大器电路产生的输出电压之和反相放大器运算放大器电路作为非反相放大器工作。因此,一个人:

现在，如果r₁= R.₂和R_3.= R._F， 然后：



这意味着它的增益差分放大器图2中所示的电路由 。
另外，应注意，图2所示的基本电路可以以多种方式进行修改，导致包括包括的各种电路设计惠斯通桥差分放大器，光激活差分放大器和仪表放大器。

这些器件用作电动机和/或伺服控制器，信号放大器，模拟乘法器，开关，音量控制器，自动增益控制器，幅度调制器等。并且涵盖包括仪器系统，麦克风，模拟到数字的仪器中的广泛应用转换器和Myriad应用程序。