差分电路是由两个对称的单端电路组成,它们的输出被直接相减或相加,从而实现信号的差分运算。由于在信号采集或传输的过程中可能会受到噪声的干扰,使用差分电路可以抵消共模干扰信号,从而提高信号的纯度和信噪比。
在电路中,差分模式下的信号被放大,而共模模式下的信号被忽略,这样可以消除来自电源的干扰信号,以及长线路和共地引起的爬行故障和干扰。
差分电路使用两个对称的电路进行工作,信号分别经过两个电路并取其差值或和值。这种方式可以使得电磁干扰以同样的方式进入到两个电路中,从而抑制了干扰信号,提高了信号的抗干扰能力。
同时,对于共模干扰信号,它们经过两个差分元器件会被减去,从而得到一个与共模噪声无关的输出。相比单端模式下,差分电路更加稳定,可以降低电路的故障率。
在运放或放大器中使用差分电路,可以增大器件的线性范围。当信号输入到两个单端放大器中时,由于两个放大器各自的非线性因素,使得它们的线性范围会有所偏差。而使用差分放大器时,两端放大器所受的信号相同,从而消除了这种因素带来的影响,使得放大器的线性范围更加准确和稳定。
差分电路还可以用于抑制共模电压,从而降低信号传输时的性能损失。在电路中,共模信号的来源通常是器件的共地电流。用差分电路来处理信号可以将共模信号直接滤除,有利于减小共模电压对信号传输带来的干扰。
此外,在电路中使用差分电路处理信号时,在差分放大器的输出端得到的差分信号能够更好的被信号采集器接收,进一步提高了信号的准确性和可靠性。