技术视角解读：差分放大电路和单端电路相比有哪些优势？

在这篇文章中，小编将从技术视角为大家解读差分放大电路和单端电路相比有哪些优势。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、差分放大电路

差分放大电路又称为差动放大电路，当该电路的两个输入端的电压有差别时，输出电压才有变动，因此称为差动。

差分放大电路有差模和共模两种基本输入信号，由于其电路的对称性，当两输入端所接信号大小相等、极性相反时，称为差模输入信号；当两输入端所接信号大小相等、极性相同时，称为共模信号。通常我们将要放大的信号作为差模信号进行输入，而将由温度等环境因素对电路产生的影响作为共模信号进行输入，因此我们最终的目的，是要放大差模信号，抑制共模信号。

二、技术角度对比差分放大电路和单端电路相比的优势

对于单端电路而言，由于其负载端直接或者间接连接VDD，这就不可避免会带来电流源带来的噪声，这种噪声就被称之为"共模干扰", 带着这种干扰输出的信号反映在频域上会出现杂散，为了消除这种干扰，所以很多电路就会使用到"差分对"。

和单端电路的偏置电压类似，差动信号的偏置电压就叫做"共模电平"，对于输入的差分信号，就叫输入的共模电平，对于输出就叫做输出的共模电平，其定义为两个结点电位之差，且这两个结点的电位相对于某一固定电位大小相等，方向相反。在差动信号中，中心固定电位称之为"共模电平"，CM。

对于实际的差分放大电路，都会在差分对的源极公共端接一个电流源，如下图所示：

我们都知道MOS管工作在饱和区时，其漏极电流会随着栅压的变化而变化，而用恒流源做尾电流，就可以保证两个支路流到P点的电流相同，而由于两个支路对称，所以其电流就分别为尾电流的1/2，且不随Vin,CM的变化而变化，其作用就是抑制输入共模电平的变化对M1和M2管的工作及输出电平的影响。

我们通过研究Vout1-Vout2随着Vin1-Vin2的变化，可以得到差动对的输入输出特性如下图

从图(b)中可以看出，当Vin1-Vin2=0的时候，小信号增益(即斜率)最大，故使得Vin1和Vin2在相同的偏置电位下，再加上小信号就可以实现信号的放大。其大信号输出的最大和最小电平为VDD和VDD-RD*Iss,小信号输出范围为-RD*Iss到+RD*Iss。

小结：(1) 差动放大电路通过反向信号相减的方式消除了共模干扰，并放大了信号。

(2) 在加入尾电流之后，偏置将不随着共模电平变化，这就使得偏置电路更加简单，输出线性度更高。

(3) 这种结构也有缺点，即芯片的面积和功耗会有增加，但绝对物超所值!

最后，小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读，对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。最后的最后，祝大家有个精彩的一天。