共射(长尾)差分放大电路(Differential Amplifier with Constant-CE Current Source / 长尾对)

1 什么是共射差分放大电路?

典型形式是 BJT 长尾差分对(Emitter‑Coupled Pair)

两只完全对称的 NPN 三极管 Q1Q_1Q2Q_2
发射极连在一起,接到一个 长尾电阻 RER_E恒流源 IEEI_{EE}
基极分别加输入:Vi+(Q1)V_{i+}(Q_1)Vi(Q2)V_{i-}(Q_2)
集电极通过负载电阻 RCR_C 接电源 VCCV_{CC},输出常取 双端输出(Vo=VC1VC2V_{o}=V_{C1}-V_{C2}

        VCC
       |   |
      Rc   Rc
       |    |
      Q1    Q2
       \   /
        \ /
        RE (或 IEE)
         |
        -VEE

2 基本工作原理

差模输入(有用信号)

Vid=Vi+ViV_{id}=V_{i+}-V_{i-}

  • 一个三极管电流 ↑,另一个 ↓
  • 长尾电流基本不变:IE1+IE2≈IEE
  • 两集电极电压反向变化 → 差分输出电压大

✅ 抑制共模,放大差模

共模输入(温度、电源噪声等)

Vic=Vi++Vi2 V_{ic}=\frac{V_{i+}+V_{i-}}{2}

  • 两管电流同相增加
  • 长尾电阻 / 恒流源抑制电流变化
  • 双端输出时:共模增益 ≈ 0

3 长尾电阻 vs 恒流源

方式 特点
长尾电阻 RE 简单,但受 VEE、温漂影响
恒流源 IEE 理想抑制共模,CMRR 高,运放输入级常用