差分放大电路对共模信号的抑制能力的解析

差分放大电路对共模信号的抑制能力的解析

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。