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一、差分法放大电路的四种接法
差分放大电路有四种基本接法，分类依据是输入方式（双端输入 / 单端输入）和输出方式（双端输出 / 单端输出）的组合。四种接法的核心结构相同（由两个对称三极管组成），但信号的引入和取出方式不同，导致性能指标（如增益、输入 / 输出电阻）存在差异。
二、双端输入、双端输出电路
典型差分放大电路就是双端输入、双端输出电路，详细分析过程可看《差分放大电路分析与仿真》。
差模电压增益
A d = △ u o d △ u I d = − β ( R c / / R L 2 ) R b + r b e A_d=\frac{△u_{od}}{△u_{Id}}=-\frac{β(R_c//\frac{R_L}{2})}{R_b+r_{be}} Ad=△uId△uod=−Rb+rbeβ(Rc//2RL)
输入电阻
R i = 2 ( R b + r b e ) R_i=2(R_b+r_{be}) Ri=2(Rb+rbe)
输出电阻
R o = 2 R c R_o=2R_c Ro=2Rc
共模放大倍数Ac
A c = △ u o c △ u I c = 0 A_c=\frac{△u_{oc}}{△u_{Ic}}=0 Ac=△uIc△uoc=0
理想对称情况下，共模抑制比
K C M R = A d A c = ∞ K_{CMR}=\frac{A_d}{A_c}=∞ KCMR=AcAd=∞
三、双端输入、单端输出电路
1.静态分析
单端输出回路不对称，根据戴维南定理
V C C ′ = R L R e + R L ∗ V C C ， R c ′ = R c / / R L V'{CC}=\frac{R_L}{R_e+R_L}*V{CC}，R'c=R_c//R_L VCC′=Re+RLRL∗VCC，Rc′=Rc//RL
U C Q 1 = V C C ′ − I C Q R C ′ U{CQ1}=V'{CC}-I{CQ}R'C UCQ1=VCC′−ICQRC′
U C Q 2 = V C C − I C Q R C U{CQ2}=V_{CC}-I_{CQ}R_C UCQ2=VCC−ICQRC
2.动态分析
输入差模信号时，输出电压
△ u o d = − △ i c ( R e / / R L ) △u_{od}=-△i_c(R_e//R_L) △uod=−△ic(Re//RL)
输入电压
△ u I d = 2 △ i B ( R b + r b e ) △u_{Id}=2△i_B(R_b+r_{be}) △uId=2△iB(Rb+rbe)
差模放大倍数
A d = △ u O d △ u I d = − 1 2 ∗ β ( R c / / R L ) R b + r b e A_d=\frac{△u_{Od}}{△u_{Id}}=-\frac{1}{2}*\frac{β(R_c//R_L)}{R_b+r_{be}} Ad=△uId△uOd=−21∗Rb+rbeβ(Rc//RL)
输入电阻
R i = 2 ( R b + r b e ) R_i=2(R_b+r_{be}) Ri=2(Rb+rbe)
输出电阻
R o = R c R_o=R_c Ro=Rc
输入差模信号极性不变，输出信号取自T2集电极，则输出与输入同相。
输入共模信号时，共模放大倍数Ac
A c = △ u o c △ u I c = − β ( R c / / R L ) R b + r b e + 2 ( 1 + β ) R e A_c=\frac{△u_{oc}}{△u_{Ic}}=-\frac{β(R_c//R_L)}{R_b+r_{be}+2(1+β)R_e} Ac=△uIc△uoc=−Rb+rbe+2(1+β)Reβ(Rc//RL)
共模抑制比
K C M R = ∣ A d A c ∣ = R b + r b e + 2 ( 1 + β ) R e 2 ( R b + r b e ) K_{CMR}=|\frac{A_d}{A_c}|=\frac{R_b+r_{be}+2(1+β)R_e}{2(R_b+r_{be})} KCMR=∣AcAd∣=2(Rb+rbe)Rb+rbe+2(1+β)Re
Re越大，Ac越小，KCMR越大，电路性能越好。
三、单端输入、双端输出电路
单端输入、双端输出电路可等效成右边电路，左边输入差模信号+△uI/2，右边输入差模信号-△uI/2，共模信号两边输入都是△uI/2。
输出电压uo
△ u o = A d △ u i + A c ∗ △ u I 2 △u_o=A_d△u_i+A_c*\frac{△u_I}{2} △uo=Ad△ui+Ac∗2△uI
若电路参数理想对称，则Ac=0，KCMR=∞。
单端输入、双端输出电路与双端输入、双端输出电路分析完全相同。
差模电压增益
A d = △ u o d △ u I d = − β ( R c / / R L 2 ) R b + r b e A_d=\frac{△u_{od}}{△u_{Id}}=-\frac{β(R_c//\frac{R_L}{2})}{R_b+r_{be}} Ad=△uId△uod=−Rb+rbeβ(Rc//2RL)
输入电阻
R i = 2 ( R b + r b e ) R_i=2(R_b+r_{be}) Ri=2(Rb+rbe)
输出电阻
R o = 2 R c R_o=2R_c Ro=2Rc
理想对称情况下，共模抑制比
K C M R = A d A c = ∞ K_{CMR}=\frac{A_d}{A_c}=∞ KCMR=AcAd=∞
四、单端输入、单端输出电路
单端输入、单端输出电路也可等效成，左边输入差模信号+△uI/2，右边输入差模信号-△uI/2，共模信号两边都是△uI/2。
输入差模信号时，输出电压
△ u o d = − △ i c ( R e / / R L ) △u_{od}=-△i_c(R_e//R_L) △uod=−△ic(Re//RL)
输入电压
△ u I d = 2 △ i B ( R b + r b e ) △u_{Id}=2△i_B(R_b+r_{be}) △uId=2△iB(Rb+rbe)
差模放大倍数
A d = △ u O d △ u I d = − 1 2 ∗ β ( R c / / R L ) R b + r b e A_d=\frac{△u_{Od}}{△u_{Id}}=-\frac{1}{2}*\frac{β(R_c//R_L)}{R_b+r_{be}} Ad=△uId△uOd=−21∗Rb+rbeβ(Rc//RL)
输入电阻
R i = 2 ( R b + r b e ) R_i=2(R_b+r_{be}) Ri=2(Rb+rbe)
输出电阻
R o = R c R_o=R_c Ro=Rc
输入共模信号时，共模放大倍数Ac
A c = △ u o c △ u I c / 2 = − β ( R c / / R L ) R b + r b e + 2 ( 1 + β ) R e A_c=\frac{△u_{oc}}{△u_{Ic}/2}=-\frac{β(R_c//R_L)}{R_b+r_{be}+2(1+β)R_e} Ac=△uIc/2△uoc=−Rb+rbe+2(1+β)Reβ(Rc//RL)
共模抑制比
K C M R = ∣ A d A c ∣ = R b + r b e + 2 ( 1 + β ) R e 2 ( R b + r b e ) K_{CMR}=|\frac{A_d}{A_c}|=\frac{R_b+r_{be}+2(1+β)R_e}{2(R_b+r_{be})} KCMR=∣AcAd∣=2(Rb+rbe)Rb+rbe+2(1+β)Re
Re越大，Ac越小，KCMR越大，电路性能越好。
总结
单端输入时，输入差模信号的同时伴随着共模输入，若输入信号为△uI，则△uId=△uI，△uIc=+△uI/2。
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