
【電】 differential vo-ltage gain
【計】 differential calculus
【經】 differential
【計】 voltage gain
微分電壓增益(Differential Voltage Gain)是電子工程中用于描述差分放大器性能的核心參數,定義為輸出電壓變化量(ΔVout)與輸入差模電壓變化量(ΔVin)的比值,數學表達式為:
$$
Ad = frac{Delta V{out}}{Delta V_{in}}
$$
其單位為分貝(dB),常用于衡量放大器對差模信號的放大能力。
“微分電壓增益”這一表述可能存在用詞偏差。在電子工程領域,更準确的術語應為差分電壓增益(Differential Voltage Gain),它是描述差分放大器性能的核心參數。以下從五個維度進行專業解析:
1. 定義與公式 差分電壓增益指差分放大器對兩個輸入端電壓差的放大能力,數學表達式為: $$ A{vd} = frac{V{out}}{V{id}} = frac{V{out}}{V+ - V-} $$ 其中$V{id}$為輸入差分電壓,$V+$和$V_-$分别代表同相端與反相端輸入電壓。
2. 電路特性 • 共模抑制能力:理想差分放大器僅放大差分信號,完全抑制共模信號(CMRR→∞) • 對稱結構:典型電路采用匹配晶體管對實現輸入級對稱 • 噪聲抑制:有效消除電源波動、溫度漂移等共模幹擾
3. 應用場景 • 生物電信號采集(如ECG心電圖機) • 傳感器接口電路(應變片、熱電偶) • 高速通信系統的接收前端 • 精密測量儀器輸入級
4. 關鍵參數關系 與單端增益存在本質區别: $$ A{vd} = 2A{se} $$ 其中$A_{se}$為單端增益,該關系源于差分結構對兩路信號的疊加放大。
5. 工程實踐要點 • 實際CMRR值通常在80-120 dB範圍 • 需配合共模反饋電路提升性能 • PCB布局時應嚴格保證輸入回路對稱性 • 高頻應用需考慮增益帶寬積限制
注:若用戶确實指數學中的微分運算增益,則屬于控制系統範疇,表示系統對輸入變化率的響應強度,需結合具體傳遞函數分析。但在常規電路設計中,建議采用"差分電壓增益"這一标準術語以避免歧義。
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