Если на вход ДУ подается дифференциальный входной сигнал U вх = U вх1 − U вх2 ≠0 , то происходит перераспределение токов между плечами каскада, но сумма токов I 1 + I 2 = I г  остается постоянной. На рис. 11.1, б показаны зависимости I 1  и I 2  от U вх , определяемые соотношениями

         I 1 = I г / ( 1+ e − U вх / ϕ Т )  и I 2 = I г / ( 1+ e U вх / ϕ Т ) ,

где ϕ Т = kT e температурный потенциал;

        k - постоянная Больцмана;

        Т - температура перехода по абсолютной шкале;

        е - заряд электрона.

        При комнатной температуре ϕ Т ≈26 мВ. Линейный диапазон изменения входного дифференциального напряжения составляет примерно 2 ϕ Т , а полный - 4 ϕ Т . Если нагрузка включается между коллекторами транзисторов VT1  и VT2  (например, стрелочный милливольтметр), реализуются усилительные свойства обеих половин ДУ. Но часто используется и несимметричный выход, когда в качестве выходного сигнала используется изменение U вых1  или U вых2 ( Δ U вых1  и Δ U вых2  равны по величине, но противоположны по фазе).

        Для оценки коэффициентов передачи по напряжению для входного дифференциального сигнала K 1 = Δ U вых1 U вх   и K 2 = Δ U вых2 U вх (рис. 11.2, а) воспользуемся эквивалентной схемой для приращений напряжений и токов (рис. 11.2, б).

Рис. 11.2 - Вариант схемы дифференциального усилителя (а) и эквивалентная схема для определения входного сопротивления и коэффициента усиления по напряжению для дифференциального сигнала (б)