差分放大電路單端輸入和雙端輸入的區(qū)別

差分放大電路是一種常見的模擬電路，廣泛應(yīng)用于信號放大、濾波、比較等場合。差分放大電路根據(jù)輸入方式的不同，可以分為單端輸入和雙端輸入兩種形式。下面將介紹這兩種輸入方式的區(qū)別。

1. 單端輸入差分放大電路

單端輸入差分放大電路是指只有一個輸入端的差分放大電路。其主要特點是電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，但輸入信號的共模抑制能力較差。

1.1 電路結(jié)構(gòu)

單端輸入差分放大電路通常由兩個晶體管組成，其中一個晶體管作為輸入端，另一個晶體管作為參考端。輸入端的晶體管接收輸入信號，參考端的晶體管接收一個固定的參考電壓。兩個晶體管的集電極分別連接到一個公共負(fù)載電阻上，形成差分放大電路。

1.2 工作原理

當(dāng)輸入信號為正時，輸入端的晶體管導(dǎo)通程度增加，其集電極電流增大，而參考端的晶體管導(dǎo)通程度減小，其集電極電流減小。由于兩個晶體管的集電極電流之和保持不變，因此兩個晶體管的集電極電壓差會增大，從而實現(xiàn)信號放大。

1.3 優(yōu)點

單端輸入差分放大電路的優(yōu)點主要有以下幾點：

• 電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。
• 制作成本較低。
• 適用于信號幅度較小的場合。

1.4 缺點

單端輸入差分放大電路的缺點主要有以下幾點：

• 輸入信號的共模抑制能力較差。
• 對電源電壓波動和溫度變化較為敏感。
• 信號放大倍數(shù)受到晶體管參數(shù)的影響較大。

2. 雙端輸入差分放大電路

雙端輸入差分放大電路是指有兩個輸入端的差分放大電路。其主要特點是輸入信號的共模抑制能力較強(qiáng)，但電路結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。

2.1 電路結(jié)構(gòu)

雙端輸入差分放大電路通常由四個晶體管組成，其中兩個晶體管作為輸入端，另外兩個晶體管作為參考端。輸入端的兩個晶體管分別接收正負(fù)輸入信號，參考端的兩個晶體管接收固定的參考電壓。四個晶體管的集電極分別連接到一個公共負(fù)載電阻上，形成差分放大電路。

2.2 工作原理

當(dāng)輸入信號為正時，正輸入端的晶體管導(dǎo)通程度增加，其集電極電流增大，而負(fù)輸入端的晶體管導(dǎo)通程度減小，其集電極電流減小。由于兩個輸入端的晶體管集電極電流之和保持不變，因此兩個輸入端的晶體管集電極電壓差會增大，從而實現(xiàn)信號放大。

2.3 優(yōu)點

雙端輸入差分放大電路的優(yōu)點主要有以下幾點：

• 輸入信號的共模抑制能力較強(qiáng)。
• 對電源電壓波動和溫度變化的敏感度較低。
• 信號放大倍數(shù)受到晶體管參數(shù)的影響較小。

2.4 缺點

雙端輸入差分放大電路的缺點主要有以下幾點：

• 電路結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，實現(xiàn)難度較大。
• 制作成本較高。
• 適用于信號幅度較大的場合。

3. 單端輸入和雙端輸入差分放大電路的比較

3.1 共模抑制能力

單端輸入差分放大電路的共模抑制能力較差，容易受到共模信號的干擾。而雙端輸入差分放大電路的共模抑制能力較強(qiáng)，能夠有效抑制共模信號的干擾。

3.2 電路結(jié)構(gòu)

單端輸入差分放大電路的電路結(jié)構(gòu)相對簡單，易于實現(xiàn)。而雙端輸入差分放大電路的電路結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，實現(xiàn)難度較大。

3.3 信號放大倍數(shù)

單端輸入差分放大電路的信號放大倍數(shù)受到晶體管參數(shù)的影響較大，穩(wěn)定性較差。而雙端輸入差分放大電路的信號放大倍數(shù)受到晶體管參數(shù)的影響較小，穩(wěn)定性較好。

3.4 制作成本

單端輸入差分放大電路的制作成本較低，適用于成本敏感的場合。而雙端輸入差分放大電路的制作成本較高，適用于對性能要求較高的場合。

3.5 應(yīng)用場合

單端輸入差分放大電路適用于信號幅度較小、對共模抑制能力要求不高的場合。而雙端輸入差分放大電路適用于信號幅度較大、對共模抑制能力要求較高的場合。

4. 結(jié)論

單端輸入和雙端輸入差分放大電路各有優(yōu)缺點，適用于不同的應(yīng)用場合。在選擇差分放大電路時，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和成本預(yù)算來權(quán)衡。在信號幅度較小、對共模抑制能力要求不高的場合，可以選擇單端輸入差分放大電路。而在信號幅度較大、對共模抑制能力要求較高的場合，可以選擇雙端輸入差分放大電路。