差分放大电路对共模信号的抑制能力的解析

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差分放大电路及其共模抑制特性。从对双端输入信号的差模和共模分解出发，提出差分放大电路不但能进行差分放大，而且具有共模抑制能力。 差分放大电路有二个输入端

，如图1(a)所示。

图1        设两个输入信号的差模值为

，共模值为

，则

可用差模输入和共模输入表示为：

        于是差分放大电路的输入信号也可用图1(b)表示。应用线性叠加定理计算时，可分别考虑差模输入和共模输入，如图1(c)和 图1(d)。        设差模输入时差分放大电路的放大倍数是

，差模输出是

；共模输入时差分放大电路的放大倍数是

，共模输出是

，则

        理想差分放大电路的共模放大倍数

应等于零，差模放大倍数

足够大。所以理想状态下，

。        实际差分放大电路的

不等于零，常用共模抑制比

描述差分放大电路放大差模信号的同时抑制共模信号的能力。        应用图2所示差分放大电路可以抑制信号传输过程中的噪声干扰。设信号端产生两个相位相反，大小完全相同的信号

和

。设信号

经过长距离传输时受到噪声电压干扰，噪声值为

。由于信号

同在并行的信号线上传输，它们受到的干扰几乎相同，实际进入差分放大器输入端的信号是

和

，于是理想差分放大器的输出是：



图2 可见差分放大后的输出消除了传输过程中引入的噪声干扰。