差分电路的概念

2020-10-31 科技 80阅读

差分电路是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入,这两个信号的差值,为电路有效输入信号,电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。设想这样一种情景,如果存在干扰信号,会对两个输入信号产生相同的干扰,通过二者之差,干扰信号的有效输入为零,这就达到了抗共模干扰的目的。
1)三极管有一个温度特性,温度升高的时候,集电极电流会上升,反之下降。
2)如果两个三极管的特性十分接近(配对),,温度变化的时候,两个管子的集电极电流变化也会基本相同。
为了消除温度对电路的影响,可以设计一个特殊的电路来消除。左图是没有差分的,,温度升高的时候,电极电流将上升,流过集电极电阻的电流也升高。这样一来,集电极电阻两端的电压也会升高,Vcc不变,从而导致集电极电压下降,U1下降了。假设下降了v。
结果总的输出为U1-U2-v。U2是接地的等于零.,所以输出为U1-v。由于受温度升高的的影响,输出下降了v,影响到了放大器的性能。
右图是带差分的,温度升高的时候,同样U1会下降,但同时U2也下降了,假设U1受温度影响下降了v1。
U2受温度影响下降了v2,结果总的输出为(U1-v1)-(U2-v2)。
如果可以保证两个差分管的性能基本一致(配对的一个方面),那v1和v2应该相同,也就是v1=v2。
再看总的输出(U1-v1)-(U2-v2)=U1-v1-U2+v2=U1-U2+v2-v1,因为v2=v1,所以输出为U1-U2。
结果,由于受温度影响而产生的电压变化v1.v2被消除了。差分电路是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入,这两个信号的差值,为电路有效输入信号,电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。设想这样一种情景,如果存在干扰信号,会对两个输入信号产生相同的干扰,通过二者之差,干扰信号的有效输入为零,这就达到了抗共模干扰的目的。

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