解读全差分放大器输出特性参数

2万 · 2019-10-14 09:16

全差分放大器是一类具有差分输出的差分放大器，由于其输入输出都为差分信号所以在差分信号处理中有其应用。

差分信号（无论是输入还是输出）是由两路反相对称的单端信号组合而成，所以一般差分由三线构成（含信号地）。

下面看一个示意图及其关系式。

2万 · 2019-10-14 09:21

全差分放大器

注：上图中“信号地”未表。

2万 · 2019-10-14 09:26

注意，理想情况下输出仅与输入信号的差分值vid和输出共模电压Vocm有关。虽然全差分放大器的实际共模抑制比有限，但输入共模影响通常可以近似忽略。而对于全差分放大器的输出范围而言，只要放大器的输入信号在其有效范围内则其共模对输出范围的影响几乎可以完全忽略。

下面看一个全差分放大器手册中的数据表。

2万 · 2019-10-14 09:28

数据表

2万 · 2019-10-14 09:31

注意上表中，表头就强调了“单端输入”，而在输出范围栏中给出了“单端”字样，显然其在强调“单端”对数据的“影响”。那么这个“单端”是什么意义呢？明显其特指相关数据是针对“单端输出”而言。这里需要特别注意，表头中有负载电阻参数，而在相应的输出范围栏中就没有再次重复。

现在来看看峰峰值（peak to peak），通常是正值（其实是无所谓正负），而由于在此是正负两个单端输出，所以数据表中给出了“正负”。

2万 · 2019-10-14 09:32

为了避免那个“正负”，给出了如下解读：

“Single Ended——单端，即单端输出峰峰值达7.8V。”

注意这里的“达”，并不是简单的“是”，其强调“可达到”而不是“就是”。输出范阔受输出共模电压Vocm制约。

2万 · 2019-10-14 09:33

关于全差分放大器的输出特性数据，下面再看看另一款器件的相应数据表：

2万 · 2019-10-14 09:35

相关问题源自下帖：

全差分运放输出电压轨的问题
https://bbs.21ic.com/icview-2869162-1-1.html

2万 · 2019-10-14 09:37

关于峰峰值（peak to peak），有必要再提一下。先引下帖：

峰峰值（peak to peak）
https://bbs.21ic.com/icview-2869212-1-1.html

2万 · 2019-10-14 09:41

若正负双电源（譬如正负5V）供电，其信号峰峰值（peak to peak）能否超过电源电压（譬如5V）？

这是个问题吗？

这根本就不是一个问题！

峰峰值当然可超电源电压（双电源供电），这也与是否差分无关。

2万 · 2019-10-14 10:03

最后总结一下：

这个问题虽然看似是个器件数据手册的理解问题，其实是暗含了《模拟电路》中的诸多基本概念的理解，譬如差分放大器相关概念（单端和差分、共模抑制比等等）和信号峰峰值（peak to peak）等。

其实，如果相关基础都很扎实的话，理解这些器件数据手册根本就不会有很大问题。