差分放大器是一种比较器,只要一个放大器的电路没有单电极放大器的变化,它就是一个差分放大器。它是由两个输入控制的放大器组成,输出由两个放大器输出的差值得到,可以用于单端信号的放大和差模信号的放大。
差分放大器由多个部分组成,其中最重要的是差模放大器电路。差模放大器电路一般包括两个输入管、一个放大管和一些负载电阻。在实际应用中,它通常还包括一些标记电压源和负反馈电路。除此之外,差分放大器还包括输出级、电源和滤波电路等部分。
差分放大器输入电路呈现对称性,输入信号基本分布在两个输入端之间,因此与不利于信号的混扰。两个输入管的作用是输入直流电压和变化的信号,它们的输出电流流入放大管的反相输入端。对于差模放大器电路,一般采用高阻输入方式,输入阻抗可达几十兆欧。高阻输入可以有效地减小输入偏置电流,提高放大器的差模输入剩余电压和欠压补偿能力,特别是在低偏置电流电路中,这些优点更为突出。
负载电路主要用于提高电压放大倍数,常用电阻、双栅管和电容等元件配置。电容分布在输出电阻内部进行扩展,以形成宽带抑制回路;电容还可以是带通、高通或低通滤波回路,有效地滤除信号中的高频杂波、基波失真和直流偏置等干扰因素。
差分放大器的输出级是放大器的最后一个级,其作用是输出信号,因此输出级的功率、线性度和带宽等性能指标是影响放大器性能的重要因素。输出级应该避免并联电容,因为并联电容会使输出的信号波形变形,从而对带宽和线性度造成影响。
差分放大器的电源一般采用双极电源或单极电源,电源还应具有过流保护、过压保护、过热保护等功能,以保证电路的安全可靠性。