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差分探頭是一種有源探頭，有兩個輸入端，一個正極，一個負(fù)極以及一個單獨(dú)的地線；它驅(qū)動一個單端50-?電纜將其輸出傳輸?shù)绞静ㄆ魍ǖ?。輸出信號與出現(xiàn)在兩個輸入端電壓之間的差值成比例。差分探頭互為參考，而不是對地電壓，并且觀測存在大的直流偏移時的小信號，或其它常用模式的信號，如電源傳輸線噪聲。
差分放大原理是指一對信號同時輸入到放大電路中，然后相減，得到原始信號。差分放大器是由兩個參數(shù)特性相同的晶體管用直接耦合方式構(gòu)成的放大器。若兩個輸入端上分別輸入大小相同且相位相同的信號時，輸出為零，從而克服零點(diǎn)漂移。
基本差分放大器電路圖，未顯示偏置參數(shù)。Q1、Q2為參數(shù)相同的三極管。信號從Q1、Q2的基極同時輸入，由集電極輸出。得到的信號就是差分放大后的信號。
差分信號和普通的單端信號走線相比的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪：
1.時序定位精確，由于差分信號的開關(guān)變化是位于兩個信號的交點(diǎn)，而不像普通單端信號依靠高低兩個閾值電壓判斷，因而受工藝，溫度的影響小，能降低時序上的誤差，同時也更適合于低幅度信號的電路。
2.抗干擾能力強(qiáng)，因?yàn)閮筛罘肿呔€之間的耦合很好，當(dāng)外界存在噪聲干擾時，幾乎是同時被耦合到兩條線上，而接收端關(guān)心的只是兩信號的差值，所以外界的共模噪聲可以被大程度抵消。
3.能有效抑制EMI，同樣的道理，由于兩根信號的極性相反，他們對外輻射的電磁場可以相互抵消，耦合的越緊密，泄放到外界的電磁能量越少。
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