差分放大電路對共模信號的抑制能力的解析

差分放大電路及其共模抑制特性。從對雙端輸入信號的差模和共模分解出發(fā)，提出差分放大電路不但能進(jìn)行差分放大，而且具有共模抑制能力。

差分放大電路有二個輸入端，如圖1(a)所示。

圖1

設(shè)兩個輸入信號的差模值為，共模值為，則可用差模輸入和共模輸入表示為：

于是差分放大電路的輸入信號也可用圖1(b)表示。應(yīng)用線性疊加定理計算時，可分別考慮差模輸入和共模輸入，如圖1(c)和 圖1(d)。

設(shè)差模輸入時差分放大電路的放大倍數(shù)是，差模輸出是；共模輸入時差分放大電路的放大倍數(shù)是，共模輸出是，則

理想差分放大電路的共模放大倍數(shù)應(yīng)等于零，差模放大倍數(shù)足夠大。所以理想狀態(tài)下，。

實際差分放大電路的不等于零，常用共模抑制比描述差分放大電路放大差模信號的同時抑制共模信號的能力。

應(yīng)用圖2所示差分放大電路可以抑制信號傳輸過程中的噪聲干擾。設(shè)信號端產(chǎn)生兩個相位相反，大小完全相同的信號和。設(shè)信號經(jīng)過長距離傳輸時受到噪聲電壓干擾，噪聲值為。由于信號同在并行的信號線上傳輸，它們受到的干擾幾乎相同，實際進(jìn)入差分放大器輸入端的信號是和，于是理想差分放大器的輸出是：

圖2

可見差分放大后的輸出消除了傳輸過程中引入的噪聲干擾。