差分式放大器就其功能來說,就是放大兩個信號之差。由于它在電路和性能方面有許多優點,因而成為集成運放的主要組成單元。
一、差動放大電路的電路結構
根據差動放大器的理論,構建的差動放大器仿真電路如圖一所示。其中XMM1、XMM2、XMM3為電壓表,四蹤示波器分別接在兩個三極管的輸入端,用以觀察其輸入信號的波形。V1、V2為差動放大器的兩個輸出信號。

圖一:差動放大電路
如圖一所示,當V1、V2的相位差為180°時,即此時為差分輸入。按下仿真開關,示波器顯示V1、V2差動放大器的波形,如圖二所示。

圖二:差動輸入放大器的兩個輸入波形
電壓表上顯示差動放大器的各點輸出的電壓值,如圖三所示。

圖三:輸出端的電壓波值
如圖一所示的電路,當V1、V2的相位差為0°時,電路為共模輸入。按下仿真開關,示波器顯示V1、V2差動放大器兩個輸入信號的波形,如圖四所示。電壓表顯示差動放大器各輸出點電壓值,如圖五所示。

圖四:共模輸入差動放大器的兩個輸入信號

圖五:輸出端電壓值
二、差動放大器電路的靜態工作點分析
單擊Simulate ->Analysis->DC Operating Point 選項,彈出直流工作點分析對話框,如圖六所示。
把需要分析的工作點添加至右邊,按下Simulate 按鈕,得到各直流工作的分析結果,如圖七所示。

圖六:DC Operating Point頁

圖七:直流工作點的分析結果
三、差動放大器電路的頻率響應分析
單擊Simulate ->Analysis->AC Analysis,彈出交流工作點分析對話框,如圖八所示。把所需分析的頻率響應特性的工作點添加至右邊,按下Simulate 按鈕,得到各點工作點分析結果,如圖九所示。

圖八:AC Analysis頁

圖九:分析結果
四、差動放大電路的差模和共模電壓放大倍數
如圖三所示的差模輸入方式時的輸入、輸出電壓數值,可以得到此電路的差模電壓放大倍數為0.278。如圖五所示的共模輸入方式時的輸入、輸出電壓數值,可以得到此電路的放大倍數為2.892*10(-15)。
五、共模抑制比 CMRR
由上邊的結論可以計算出此電路的共模抑制比為:CMRR=0.278/[2.896*10(-15)]=96*10(12).
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