以下是全差分放大器和差分放大器原理圖的對比說明，避免使用公式和具體示例，聚焦于電路結構和核心差異：

一、差分放大器原理圖

1. 基礎結構

• 輸入端：兩個輸入端（Vin+ 和 Vin-）接收差分信號。

• 輸出端：僅有一個輸出端，輸出信號是相對于地（GND）的單端電壓。

• 核心元件：

• 差分對（如雙極型晶體管或MOSFET），用于放大差分信號。

• 負載電阻（或電流源），將電流變化轉換為電壓輸出。

2. 工作原理

• 差分信號放大：Vin+ 和 Vin- 的電壓差被差分對放大，輸出為單端電壓。

• 共模抑制：通過差分對的對稱性抑制共模信號，但單端輸出限制了共模抑制能力。

3. 特點

• 結構簡單：電路設計相對簡單，成本較低。

• 單端輸出：輸出信號直接參考地，適合單端信號處理。

• 共模抑制比（CMRR）有限：受限于單端輸出的結構，共模抑制能力較弱。

二、全差分放大器原理圖

1. 基礎結構

• 輸入端：兩個輸入端（Vin+ 和 Vin-）接收差分信號。

• 輸出端：兩個輸出端（Vout+ 和 Vout-），輸出信號為兩者之間的差分電壓。

• 核心元件：

• 完全對稱的差分對和負載網絡（如電流鏡或電阻網絡）。

• 共模反饋（CMFB）電路（圖中未顯示，但實際設計中必不可少），用于穩定共模輸出電壓。

2. 工作原理

• 差分信號放大：Vin+ 和 Vin- 的電壓差被差分對放大，輸出為雙端差分信號。

• 共模抑制：通過對稱結構和CMFB電路，顯著提高共模抑制能力。

• 共模反饋：CMFB電路監測共模輸出電壓，并調整電路參數以保持共模電壓穩定。

3. 特點

• 結構對稱：所有元件（晶體管、電阻）必須嚴格匹配，以確保性能一致。

• 雙端輸出：輸出信號為差分形式，適合差分信號傳輸。

• 高共模抑制比（CMRR）：通過對稱結構和CMFB電路，有效抑制共模噪聲。

• 輸出擺幅大：雙端輸出可提供更大的擺幅，且不受單端輸出的限制。

三、核心區別總結

四、設計注意事項

1. 差分放大器：

• 輸入電阻匹配：確保 Vin+ 和 Vin- 的輸入阻抗一致，以提高共模抑制能力。

• 負載匹配：負載電阻（或電流源）應匹配，以減少失真。

2. 全差分放大器：

• 嚴格對稱性：所有元件（晶體管、電阻）必須嚴格匹配，以確保性能一致。

• CMFB 設計：需設計合適的共模反饋電路，穩定共模輸出電壓。

• 電源噪聲抑制：采用差分供電或濾波電路，減少電源噪聲對輸出的影響。

五、結論

• 差分放大器：適合低成本、低復雜度應用，但共模抑制能力和輸出擺幅受限。

• 全差分放大器：適合高性能應用，提供更高的共模抑制能力、更大的輸出擺幅和更好的噪聲抑制能力，但設計復雜度更高。

根據具體應用需求（如精度、速度、成本），選擇合適的放大器類型。