差分放大電路利用電路參數的對稱性和負反饋作用，有效地穩定靜態工作點，以放大差模信號抑制共模信號為顯著特征，廣泛應用于直接耦合電路和測量電路的輸入級。但是差分放大電路結構復雜、分析繁瑣，特別是其對差模輸入和共模輸入信號有不同的分析方法，難以理解，因而一直是模擬電子技術中的難點。

差分放大器工作狀態

上圖a電路，是輸入信號IN1=IN2的狀態。

(1)因輸入端的“虛斷”特性，同相輸入端為高阻態，其輸入電壓值僅僅取決于R1、R2分壓值，為2V。同相輸入端的2V電壓可以看作成為輸入端比較基準電壓;

(2)因兩輸入端的“虛短”特性，可進而推知其反相輸入端，即R3、R4串聯分壓電路，其b點=a點=2V。這是反饋電壓。放大器的控制目的是使反饋電壓等于基準電壓;

(3)由R1=R3，R2=R4條件可知，放大器輸出端只有處于“虛地”狀態，即輸出端為0V，才能滿足b點=a點=2V，這可以由此導出差分放大器的一個工作特征。

上圖b中的(1)電路，是IN1>IN2的狀態。

(1)此時因同相輸入端電壓高于反相輸入端，輸出端電壓往正方向變化，其R3、R4偏置電路中的電流方向如圖所示;

(2)由R3、R4的阻值比例可知，R3兩端電壓降為(2.8V-1.5V)/10k，則R4兩端電壓降為1.3V×4=5.2V，輸出端電壓為2.8V+5.2V=8V。

(4)此時的輸入電壓差為IN1-IN=2V，輸出電壓為8V。顯然，該差分放大器的差分電壓放大倍數=R4/R3是4倍壓差分放大器。由此可以推知差分放大器的差分輸入放大倍數為(1N1-IN2)×R4/R3=-OUT

上圖b中的(2)電路，是IN1

此時因反同相輸入端電壓高于同相輸入端，輸出端電壓往負方向變化，其R3、R4偏置電路中的電流方向如圖所示。同樣，依R3、R4的阻值比例可推知，在此輸入條件下，輸出端電壓為-8V，電路依然將輸入差分信號放大了4倍。

電路的工作(故障)狀態判斷：直接測量R3、R4串聯電路的分壓狀態，只要R3、R4串聯分壓是成立的，則電路就大致上(起碼運放芯片)就是好的;電路的電壓放大倍數也由此得出;只要測量輸入電壓差(R1、R3左端電壓差)，再測量輸出端電壓進行比較，則外圍偏置電路的好壞。