差分放大器響應(yīng)兩個輸入信號之差,它有兩個輸入端。圖13-1是差分放大器的基本電路,通常采用雙電源偏置,圖中-uee電源使發(fā)射結(jié)正偏,+ucc使集電極反偏。
如圖13-2,信號加在差分放大器兩個輸入端中的一個 ,信號能從兩個集電極輸出。假設(shè)正向變化的輸入信號加到q1的基極,因為它是npn的三極管,q1的導電性增加。因為q1電流增加,降在q1集電極電阻rc上的電壓也增加。使得q1的集電極電位下降。因此q1集電極得到反相輸出。
是什么使q2集電極上產(chǎn)生信號?由于增大正向輸入q1進一步導通,通過re的電流增加。公共的發(fā)射極電壓升高。隨著q2發(fā)射極電位升高,q2電流減少,q2集電極電阻上的壓降減少,它的集電極電壓隨之升高。
實際上,差分放大器的發(fā)射極總電流是不變的。讓我們用一些數(shù)字來說明為什么在圖13-2中兩個集電極都有輸出信號而re上的電流沒有變。假設(shè)靜態(tài)時,發(fā)射極電壓是-0.7v。我們還假設(shè)兩個三極管的ub是0v。這是合理的,因為基極電流很小,因此基極電阻上的電壓降接近零。結(jié)合兩個假設(shè),在沒有輸入信號時,兩個晶體管的ube是0.7v?,F(xiàn)在一個正的0.05v增量信號加到q1基極,該電壓使q1的發(fā)射極也作出相應(yīng)響應(yīng),假設(shè)變到-0.67。因為兩管的發(fā)射極是接在一起,現(xiàn)在q2的ube是+0.67v,q2的電流變小,因為它的正向偏壓減小。因此,施加到q1基極的正增量使q1的ube升到0.72v,使q2的ube降到0.67v,如果q1增加的電流等于q2減少的電流,那么re上的電流不變。
這種解釋對嗎?re上的電流變化還是不變?實際上圖13-2的re上的電流會稍微有些變化。當差分放大器的re用恒流源代替時,從q2上的輸出信號,必須解釋為兩個晶體管的ube電壓降在改變。
從圖13-2看,兩個集電極分成反相輸出端和同相輸出端。從地到其中一個集電極端的輸出稱作單端輸出。從q1集電極到q2的集電極的輸出稱作差動輸出。差動輸出信號是單端輸出信號振幅的兩倍。例如,如果q1的集電極變化負2v,q2的集電極變化正2v,它們的差是(+2)-(-2) =4v。