差动放大电路的电路结构

差分式放大器就其功能来说，就是放大两个信号之差。由于它在电路和性能方面有许多优点，因而成为集成运放的主要组成单元。

一、差动放大电路的电路结构

根据差动放大器的理论，构建的差动放大器仿真电路如图一所示。其中XMM1、XMM2、XMM3为电压表，四踪示波器分别接在两个三极管的输入端，用以观察其输入信号的波形。V1、V2为差动放大器的两个输出信号。

图一：差动放大电路

如图一所示，当V1、V2的相位差为180°时，即此时为差分输入。按下仿真开关，示波器显示V1、V2差动放大器的波形，如图二所示。

图二：差动输入放大器的两个输入波形

电压表上显示差动放大器的各点输出的电压值，如图三所示。

图三：输出端的电压波值

如图一所示的电路，当V1、V2的相位差为0°时，电路为共模输入。按下仿真开关，示波器显示V1、V2差动放大器两个输入信号的波形，如图四所示。电压表显示差动放大器各输出点电压值，如图五所示。

图四：共模输入差动放大器的两个输入信号


图五：输出端电压值

二、差动放大器电路的静态工作点分析

单击Simulate ->Analysis->DC OperaTIng Point 选项，弹出直流工作点分析对话框，如图六所示。

把需要分析的工作点添加至右边，按下Simulate 按钮，得到各直流工作的分析结果，如图七所示。

图六：DC OperaTIng Point页


图七：直流工作点的分析结果

三、差动放大器电路的频率响应分析

单击Simulate ->Analysis->AC Analysis，弹出交流工作点分析对话框，如图八所示。把所需分析的频率响应特性的工作点添加至右边，按下Simulate 按钮，得到各点工作点分析结果，如图九所示。

图八：AC Analysis页


图九：分析结果

四、差动放大电路的差模和共模电压放大倍数

如图三所示的差模输入方式时的输入、输出电压数值，可以得到此电路的差模电压放大倍数为0.278。如图五所示的共模输入方式时的输入、输出电压数值，可以得到此电路的放大倍数为2.892*10(-15)。

五、共模抑制比 CMRR

由上边的结论可以计算出此电路的共模抑制比为：CMRR=0.278/[2.896*10(-15)]=96*10(12).