差分放大电路如何等效 差分放大电路工作原理分析讲解

Re是差分放大电路中的一个重要电阻，它连接在两个晶体管的发射极之间。由于Ic1和Ic2的变化幅度相等但方向相反，它们在Re上形成的电流之和可以保持不变。因此，URe在交流信号的作用下相当于是一个恒定电压的电压源。交流等效图中的处理：根据交流等效图的定义，一个恒定电压的电压源在交流分析中可以被视为短路。

对于差动输入，Ic1上升幅度和Ic2下降幅度相等，因此在Re上相加形成的Ie可以保持不变，URe相当于是一个恒定电压的电压源，根据交流等效图的定义，这样的电压源可以短路，所以该Re电阻在交流等效图中为0。

对于长尾式差分放大电路：其输入电阻的计算通常涉及到微变等效电路和电流的关系。在共基放大电路中，电流为1/（1+β）倍，因此，对于输入端来看，R和rb就被缩小了（1+β）倍。

关键设计原则包括优先采用对称电阻（R1 = RR3 = R4），以简化计算并抑制共模干扰；输入电阻 RR2 需远大于信号源内阻（建议≥100 倍），避免分压误差；增益带宽积、输出阻抗等动态指标需结合交流等效电路分析。

静态分析时，需判断管子类型以确定电流流向，识别共模极组态（双极性晶体管与场效应管的画法相似）。动态分析时，微变等效电路仅针对交流信号，而直流电源的内阻通常置零处理。电路的共模信号等效成无穷大的负反馈电阻。在带有调零电位器的差分放大电路中，由于对称性，我们可以简化计算。

利用运放的“虚短”特性，将电路等效为简单的分压电路。直接计算差分输入电压的值。

1、其中，$A_d = frac{R2 + R1}{R1}$ 是差分放大器的增益。

2、差分放大电路共模放大倍数（A_c）的推导需分两种情况讨论，具体如下：双端输入双端输出电路该电路因结构对称性，两管集电极输出的共模电压具有“大小相等、极性相反”的特性。这种对称性导致两路共模信号在输出端相互抵消，从信号叠加原理分析，输出端净共模电压始终为零。

3、虚断：理想运放的输入电阻无限大，流入输入端的电流几乎为零，即运放同相和反相输入端几乎不吸取电流，如同两个输入端之间开路，但实际并未开路。差分运放公式推导以标准差分运放电路为例，该电路满足R1 = R5，R2 = R4。

4、差分放大器的公式在特定电阻条件下的简化形式为：当R1 = R2且R3 = R4时，电压增益公式可简化为（A_v=frac{R_3}{R_1}）；若所有电阻相等（R1 = R2 = R3 = R4），则电路为单位增益差分放大器，输出表达式为（V_{out}=V_2 - V_1）。

5、对于T1集电极，可以等效成一个新的电源供电，如图所示。该电源的大小为VCC'；，内阻为 RC‘。在原图中，断开T1集电极，则T1集电极点位为：VCC'；=VCC*RL/（RC+RL），内阻RC’=RC//RL。

所以对于单级放大电路处于共模信号时，该电阻相当于放大一倍。

您说的是“长尾式差动放大电路”。为了改善差动放大电路的零点漂移，在两个三极管的公共射极上接入一个电阻Re，这个电阻即称为“长尾”。

电阻Re是T1和T2两管的公共射极电阻，或称射极耦合电阻，它实际上就是在工作点稳定电路中植入的射极电阻，只是此处将两个电阻的射极电阻合并成一个Re，所以经它的作用是稳定静态工作点，对零漂做进一步的抑制。电阻Re常用等效内阻极大的恒流源I0来代替，以便更有效地提高抑制零漂的作用。

β大的晶体管或复合管，或者采用恒流源电路代替发射极公共电阻Re都可以提高差分放大器的共模抑制比。