圖1所示為差動放大電路的基本形式。它是由兩個完全對稱的共射電路組成的,晶體管VT1和VT2完全匹配,集電極電阻Rc1=R2=Rc。
當輸入狀態(tài)不同時,差動放大器的工作情況也有所不同。下面分別予以說明。
(1)輸入差模信號時
①電壓增益和輸入電阻
這種輸入方式的ui1與ui2相位相反,所以流經(jīng)VT1,VT2的電流變化相位也相反。由于ui1與ui2幅度相同,則VT1,VT2兩管電流將有相同的變化幅度。因此,射極電阻Re中的電流變化為零。所以當差模信號輸入時,差動放大器的交流等效電路如圖2所示。
此時VT1,VT2均相當于普通的共射單管放大器。顯然,當電路兩邊完全對稱時,兩管輸出電壓的相位相反,幅度相等。因此上述電路對稱輸出(也稱差分輸出)時的電壓增益為
式中,Au是單管共射放大器的電壓增益。
圖1 差動放大電路的基本形式
圖2 差模信號輸入時,差動放大器的交流等效電路
若是單端輸出,該電路的電壓增益將減半。
圖3 所示為單管共射放大器的低頻小信號等效電路,可求得單管共射放大器的電壓增益為
式中,RL是放大器的負載電阻。
圖3 單管共射放大器的低頻小信號等效電路
單管共射放大器的源電壓增益為
式中,ri是單管共射放大器的輸入電阻,Rs1是信號源us1的內(nèi)阻,Rb是放大器的基極偏置電阻。
當電路兩邊不對稱時,兩邊輸出信號將不平衡。但可以證明,只要fi.取得足夠大,就能有效地克服這種不平衡性。