运算放大器为什么要采用差分放大？

Question

如题所述

Answer 1

运算放大器为了保证输出失真小等，都用差分放大，这种放大电路有两个管子，即对管，所以要一个正一个负。

其实运算放大器也可以单电源供电，要根据选用的运算放大器的不同类型，参考其datasheet（芯片说明书），如果说明书允许单电源供电，那么就大可不为单双供电的问题操心了，这其中可能会牵涉到许多运放的参数，不同的IC内部电路和要求的精度是不一样的，所以要具体问题具体分析。

单电源供电会降低低频特性。另外，运放的电源越大，需要的供电电流也越大，运放的功耗就越大，工作温度也就越高。温度对IC的影响是很明显的。

运算放大器的原理：

一般可将运放简单地视为：具有一个信号输出端口（Out）和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元，因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。 

运放的供电方式分双电源供电与单电源供电两种。对于双电源供电运放，其输出可在零电压两侧变化，在差动输入电压为零时输出也可置零。采用单电源供电的运放，输出在电源与地之间的某一范围变化。

以上内容参考百度百科——运算放大器

Answer 2

运算放大器采用差分放大是因为差分放大器具有以下几个优点：
抑制共模干扰：差分放大器可以有效抑制输入信号中的共模干扰。共模信号是同时加在输入的两个端口上的信号，而差分放大器只放大两个输入端口之间的差分信号，因此共模信号会被抑制。
提高抗干扰能力：差分放大器对于来自环境的干扰信号具有较强的抑制能力，可以提高整个系统的抗干扰能力。
提高增益和线性度：差分放大器可以提高整体的增益和线性度，使得运算放大器在各种应用中都能够提供稳定、可靠的放大功能。
提高共模抑制比：对于差分信号的放大增益要大于对共模信号的放大增益，这就提高了共模抑制比，使得运算放大器在实际应用中更加可靠。
因此，运算放大器采用差分放大可以提高信号放大的效果，同时抑制共模干扰，提高整体的性能。