二、差分放大器

通过用三角形符号表示较大电路中的晶体管放大器,我们可以简化研究和分析更复杂的放大器和电路的任务。我们将研究的这些更复杂的放大器类型之一称为差分放大器。与普通放大器会放大单个输入信号(通常称为单端放大器)不同,差分放大器会放大两个输入信号之间的电压差。使用简化的三角形放大器符号,差分放大器如下所示:

运算放大器之单端模式和差分放大器知识讲解

在三角形放大器符号的左侧可以看到两条输入引线,在右侧可以看到输出引线,在顶部和底部可以看到+V和-V电源引线。与其他示例一样,所有电压均参考电路的接地点。请注意,一根输入导线标有(-),另一根标有(+)。因为差分放大器会放大两个输入之间的电压差,所以每个输入都会以相反的方式影响输出电压。考虑下表中电压增益为4的差分放大器的输入/输出电压表:

运算放大器之单端模式和差分放大器知识讲解

(+)输入上的正电压逐渐趋向于将输出电压驱动为更正,而(-)输入上的正电压日益趋向于将输出电压驱动为更负。同样,(+)输入上越来越负的电压也趋向于将输出驱动为负,而(-)输入上越来越负的电压也正相反。由于输入和极性之间的这种关系,(-)输入通常称为反相输入,而(+)通常称为同相输入。将差分放大器视为由敏感电压表控制的可变电压源可能会有所帮助,例如:

运算放大器之单端模式和差分放大器知识讲解

需要注意的是,以上图示仅是帮助理解差分放大器行为的模型。这不是其实际设计的现实示意图。“G”符号表示振镜,是灵敏的电压表运动。连接在+V和-V之间的电位计在输出引脚(参考DC电源的一侧)提供可变电压,该可变电压由检流计的读数设置。必须理解,任何由差分放大器的输出供电的负载都将从直流电源(电池)获取电流,而不是从输入信号获取电流。输入信号(到检流计)仅控制输出。首先,这个概念可能会使刚接触放大器的学生感到困惑。由于所有这些极性和极性标记(-和+)周围,很容易造成混淆,并且不知道差分放大器的输出是什么。要解决这种潜在的混乱,请记住以下简单规则: