差分放大电路的两个输入端为什么要接上电压跟

Part 01

前言

前面的文章中我们针对差分电路的选型，计算，以及共模抑制比都已经做了详细的介绍，详细大家对于差分电路的电路拓扑结构已经很熟悉了，其实可以把差分放大器理解成电压减法器电路，差分放大电路的输出电压与施加到运算放大器反相和同相端的两个输入信号的电压差成比例。

但是我们会发现，在实际的电路应用中，我们会看到有些差分放大电路的两个输入端会分别接上两个电压跟随器，又叫做缓冲器，但是有些差分放大电路中又没有这两个缓冲器，那么问题来了，缓冲器这差分放大电路中的作用是什么？什么时候需要缓冲器，什么时候又不需要呢？

Part 02

电压跟随器

电压跟随器，它的小名叫单位增益放大器，或者缓冲放大器，最直观的特点就是它的输入电压等于输出电压。整个电路的增益为1。电压跟随器用很多不同的用途，之前的文章我们有专门的介绍，它可以提供高阻抗输入，同时向后续电路提供低阻抗输出，基于这个特点，它的主要用途之一就是用作电路级之间的缓冲器，隔离不同的部分以防止相互作用。

Part 03

差分放大电路中缓冲器的作用

比如下图中的差分放大电路的同相和反相输入分别有两个输入信号V1和V2，V1和V2就像两个电压源一样，理想的电压源内阻为0。

但是实际的电压源内阻可不为0，V1和V2也可能是通过某个电压信号利用电阻分压得到的，这样等效的V1和V2应该是V1和V2分别串联一个电阻Rs1，和Rs2。

我们还知道一个概念是运放的虚断，也就是运放的输入阻抗非常大，以至于运放的输入电流很小，就像输入开路了一样，但是差分电路的电路拓扑导致了其两个输入端都有偏置电阻，这就导致了差分电路的输入电阻可不是非常大，而是由偏置电阻网络决定的（还和差模输入信号，共模输入信号有关）。

所以问题就来了，如果输入信号的信号源阻抗Rs1，Rs2与差分电路的偏置电阻网络在同一数量级，这样对于下面差分电路放大增益的计算就需要考虑Rs1和Rs2了，也就是在计算电路放大倍数时，R1变成了R1+Rs1，R2变成了R2+Rs2，这不仅影响差分放大电路的放大倍数的计算，还会影响差分放大电路的共模抑制比（可以参考上一篇文章的讲解）。

要想解决上面的问题，就可以利用缓冲器的高阻抗输入，低阻抗输出特点，既不影响上一级电路，也不影响下一级电路，从而有效解决差分输入信号源阻抗对于差分电路的影响。