差分放大电路的作用,为什么要用差分放大电路

大家好！关于电器电的探讨，我们继续深入。前两篇文章中，我们探讨了集成运算放大电路中的偏置电路部分，包括镜像电流源、微电流源以及多路微电流源等内容。那么在这篇文章里，我们要详细地来讨论集成运算放大电路中另一个关键部分——差分放大电路。

要了解差分放大电路的精髓，我们首先得探讨一个概念——温度漂移。

请看电路图。

当△Ui为0而△Uo不为0时，这便是零点漂移现象。其产生的原因主要来自几个方面：温度变化、直流电源的波动以及元器件的老化等。特别是晶体管特性对温度的敏感性，使得零点漂移也常被称为温度漂移，简称温漂。

如果Ui受到温度的影响，其波形变化如下。

放大了的波形如果出现明显的变化，则表示其不能直接使用。我们必须寻求方法以将温漂的影响降至最低。

要克服温漂问题，我们通常引入直流负反馈并采取温度补偿措施。而典型的解决方案便是差分放大电路。

现在让我们先来了解一个基本的放大电路，请看电路图。

当温度上升时，根据电阻的温度特性，此电路中的电阻Rb、Rc和Re都将受到影响。假如这些电阻完全不受影响，那么三极管T的β值也会随着温度上升而受影响。在前面的知识中，我们知道随着温度升高，三极管的β值会下降。所以此电路是无法避免温漂的影响的。但我们可以对电路进行改造。

改造后的电路图如下。

在上述改造后的电路中，无论温漂如何影响，只要调整可调电源，就可以保证在Ui零输入时Uo零输出，从而避免了温漂的影响。由于可调电源的结构像一条长长的尾巴，因此此电路也被称为长尾式差分放大电路。

将可调电源集成到电路内部是非常困难的。我们可以将电路改为左右两边完全对称的电路。

请看下面的电路图。

当此电路受到温度的影响时，由于左右两边的对称性，变化量会一致。当输入为0时，输出一定为0，从而有效抑制了零点漂移。这个被我们改进后的电路就被称为差分放大电路，通常它会被用在集成电路的前置级中。

差分放大电路的重要性不言而喻，关于它的具体特点和优势，我们将在后续的文章中再详细讲解。

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