差分放大器的单端和双端输入的识别方法

掌握了单端输入、双端输出式差分放大器直流威廉希尔官方网站 的分析方法就能比较方便地学好其他3种差分放大器的分析方法。

图3-21所示是单端输入、双端输出式差分放大器。威廉希尔官方网站 中的输入信号Ui从VT1基极与地线之间输入，与一般放大器一样。VT2基极上没有另加输入信号，而是通过电容C1交流接地。因为威廉希尔官方网站 中只有一个信号端，所以将这种差分放大器称为单端输入式威廉希尔官方网站 。输出信号Uo从VT1和VT2集电极之间输出，与一般放大器不同。

图3-21 单端输入、双端输出式差分放大器

差分放大器直流威廉希尔官方网站 的特点和威廉希尔官方网站 识图方法：R2和R6分别为VT1和VT2提供基极直流偏置电流，R4是两管共用的发射极电阻，R2等于R6，所以VT1和VT2的基极静态电流相等;R3和R5分别是VT1和VT2的集电极负载电阻，R3等于R5，所以两管的集电极直流电压相等，具体地讲两管的集电极、基极和发射极直流电压相等。

重要提示

威廉希尔官方网站 识图结论是：差分放大器中的两只三极管VT1和VT2工作在放大状态，而且两管直流威廉希尔官方网站 工作状态相同。

VT1和VT2均处于正向偏置状态，它们的基极电流都从基极流入三极管，从发射极流出，通过R4流到地线。

两管共用的发射极电阻R4的阻值比较大，这是出于获得比较大的共模负反馈的考虑。

单端输入式差分放大器输入威廉希尔官方网站 识图方法

对单端输入威廉希尔官方网站 工作原理理解的关键是，差模输入信号Ui加到VT1基极，为什么VT2也会有差模输入信号呢？对这一问题的理解有下列两种方法。

（1）第一种理解方法。由于VT1和VT2共用的发射极电阻R4的阻值比较大，可以视R4为开路，同时VT1和VT2管发射结（基极与发射极之间的PN结）均处于正向偏置后的导通状态，这样输入信号电流的回路为Ui→R1→VT1基极→VT1发射极→VT2发射极→VT2基极→R7→电容C1→地线，输入信号电流成回路。由此可见，输入信号电流同时流过了VT1和VT2管。

在输入信号电压为正半周期间时，输入信号给VT1加正向偏置，使VT1基极电流增大;对于VT2发射结而言，由于输入信号电压在发射极上增大（输入信号Ui增大，使VT1发射极信号电压也增大），给VT2发射结加的是反向偏置电压，这样输入信号电压减小了VT2基极正向偏置电压（但VT2仍然处于导通状态），所以使VT2基极电流减小。

VT1和VT2发射结在直流偏置电压下已导通，由于两三极管正向偏置电压相等，所以两三极管发射结导通后内阻相等，两管发射结内阻串联后接在输入信号电压Ui上，这样两三极管发射结上的输入信号电压相等，而且只有Ui的一半。所以，VT1和VT2每只三极管中只相当于有一半的输入信号Ui。

重要提示

当输入信号电压为正半周时，VT1基极电流增大，导致VT2基极电流减小，可见这是输入的差模信号。

在输入信号电压为负半周期间时，给VT1发射结加的是反向偏置电压，使VT1基极电流减小;由于输入信号使VT1发射极电压减小，即VT2发射极电压减小，给VT2发射结加的是正向偏置电压，使VT2基极电流增大。这样，在输入信号Ui为负半周时，VT1基极电流减小，而使VT2基极电流增大，所以这也是输入的差模信号。

由上述输入威廉希尔官方网站 识图方法可知，当给差分放大器中的一只三极管基极输入信号时，能够引起两只三极管的基极电流变化，并且引起两只三极管基极电流反向变化，相当于给差分放大器输入差模信号。

（2）第二种理解方法。当加到VT1基极的输入信号增大时，VT1基极电流增大。由于发射极电压跟随基极电压，所以VT1发射极电压也增大，使VT2发射结的正向偏置电压减小，引起VT2基极电流减小，这样输入信号加到了VT1和VT2上。

当输入信号电压减小时，VT1发射极电压减小，VT2发射极电压也减小，对VT2发射结而言是正向偏置电压，所以VT2基极电流增大。

重要提示

在单端输入式威廉希尔官方网站 中，对于共模信号而言，例如，当温度变化时，引起两只三极管的电流同时增大或同时减小，这是共模信号。

双端输出威廉希尔官方网站 识图方法：威廉希尔官方网站 中的输出信号Uo取自VT1和VT2集电极之间，这种输出方式称为双端输出式威廉希尔官方网站 。常见放大器采用单端输出方式，它的输出端是三极管集电极，输出信号取自三极管集电极与地线之间。

双端输出威廉希尔官方网站 识图要分成以下3种情况。

（1）静态时的输出威廉希尔官方网站 识图。静态时，两只三极管VT1和VT2基极没有信号输入， VT1和VT2基极电流相等（两管直流威廉希尔官方网站 对称），所以两管集电极直流电压相等（两只三极管性能一致），输出信号电压等于两管集电极电压之差，由于VT1和VT2管的集电极电压相等，所以两管的集电极电压之差为0 V，即静态时输出信号为0。

（2）输入差模信号时的输出威廉希尔官方网站 识图。由于差模信号引起两管的基极电流反方向变化，两管集电极电流变化相位也相反，即当一只三极管集电极电流在增大时，另一只三极管集电极电流在减小。所以，VT1和VT2集电极电压相位相反，即当一只三极管集电极电压在增大时，另一只三极管集电极电压在减小。VT1和VT2的集电极电压之差为放大器的输出信号Uo。输入差模信号时，差分放大器输出放大后的差模信号。

（3）输入共模信号时的输出威廉希尔官方网站 识图。由共模信号特性可知，这种信号引起两管基极电流的变化是同相的，这样VT1和VT2集电极电流的变化相位也同相，即当一只三极管集电极电流在增大时，另一只三极管集电极电流也在增大，并且增大的量相等，这样VT1和VT2的集电极电压相等，两管集电极电压之差等于0 V，即Uo=0 V，说明这一差分放大器不能放大共模信号。

差分放大器双端输出信号电流回路分析方法

图3-22是输出信号电流回路示意图，威廉希尔官方网站 中的RL是接在输出端的放大器负载电阻。

差分放大器直流威廉希尔官方网站 和交流威廉希尔官方网站 识图方法

图3-22 输出信号电流回路示意图

分析输出威廉希尔官方网站 主要是分析输出信号电流的流动过程和方向。

输出信号电流在VT1和VT2集电极之间通过负载电阻RL流动，输入信号相位不同时，流动的方向不同。

当VT1基极上的信号相位为负时，VT1管集电极上的信号相位为正，这时VT2基极上的信号相位为正，VT2集电极上的信号相位为负，所以输出信号电流从VT1集电极通过负载电阻RL流向VT2集电极，如图3-22中的实线所示。

当VT1管基极上的输入信号为正时， VT1集电极上的信号相位为负，这时VT2基极上的信号为负，VT2集电极上的信号相位为正，所以输出信号电流从VT2集电极通过负载RL流向VT1集电极，如图3-22中的虚线所示。

当输入信号变化到另一个周期时，输出信号电流再次重复变化。