差动放大器是由两个相同的放大器以反向并联的形式组成的电路,其中一个放大器的输入信号为被测信号,另一个放大器的输入信号为被测信号的反向信号。经过放大器的放大后,两个信号的差异被放大,实现了对被测信号的放大。
此外,差动放大器还加入了一个共模电压,即两个输入信号的平均值。差动放大器对共模信号的传输不敏感,因为共模信号在两个输入端同时出现,其差异并未被放大。
在实际应用中,由于各种误差的影响,差动放大器会出现零点漂移问题。零点漂移指的是输出信号在零输入信号情况下的输出值不为0,这会导致输出信号与输入信号不对称。
导致零点漂移的因素包括温度变化、器件的不匹配、功耗变化、电源杂散等。如果差动放大器无法克服零点漂移,那么输出信号将很难代表输入信号的实际情况。
差动放大器通过在两个输入信号上分别添加反向的零点漂移,将两个输入信号的平均值作为共模电压,将两个输入信号的差异放大得到输出信号。因此,两个输入信号的共同变化将被忽略,只有它们之间的差异才会被放大。
对于零点漂移的问题,差动放大器可以通过对两个输入信号的反向漂移与对共模电压的控制来进行补偿。反向漂移会通过两个放大器的反向并联而抵消,而共模电压的控制则可以通过调整电路中的电阻值来实现。
差动放大器在实际应用中广泛使用,特别是在需要准确测量微小信号的场合。例如,在医疗设备中,差动放大器可以用于用于测量心电图信号,以及其他生理信号的测量和分析。
此外,差动放大器还可以应用于传感器信号的测量、音频信号处理以及无线通信系统中。通过对差动放大器的精准控制,可以克服零点漂移问题,实现对输入信号的准确放大。