差分放大电路输入阻抗分析

roarghy

差分放大电路输入阻抗分析 [复制链接]

令vi2=0，从vi1与公共地这一端口看进去的输入阻抗是R1；

令vi1=0，从vi2与公共地这一端口看进去的输入阻抗是R2+R3；

但是从vi1和vi2这个端口看进去，在R1=R2，R3=R4时输入阻抗是2R1。file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps329.tmp.jpg

不明白的是为什么虚短和虚断就判定i1=-i2的呢？

如果没有R1=R2，R3=R4的限制，其端口输入阻抗怎么计算？在单独分析vi1和vi2时，i1和i2的方向都是流入方向，当将vi1和vi2看做一个端口时，就矛盾了啊？对于一个端口的两端，电流应该有一个流入，必有一个流出才对啊！

雨中

学习一下

roarghy

本人对这个问题有了一定的认知。现在分享出来。一来分享心得。二来望大牛指正。
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求差电路的输入阻抗分析
阅读本片内容，可先行浏览一下笔者总结的《[GHY_]交流通路和直流通路》、《[GHY_]差分放大电路》。

先分析一下“求差电路”：

下图是其直流通路，并考虑到运放的基本组成结构等到等价效果图。

不难发现，运放的差动放大输入级的两个输入端的直流通路情况如下，其中Ro是运放输出级的直流等效输出电阻，其阻值一般很小，可忽略。当R1=R2，R3=R4时，R3//R2=R1//R4，外电路的R1~R4使同相和反相输入端的对地等效电阻相同，这样差分对管就建立的相同的静态工作点。

同时，注意到求差电路的R1和R4构成了反馈网络，将输出信号引入到反相输入端，由于运放的开环增益A很大，故容易满足|1+AF|>>1，即求差电路为深度负反馈电路，所以对于运放的差分输入级来说，其差模信号vid→0.
整个求差电路使vi1、vi2和vo满足vo=k(vi2-vi1)这一差分放大的结果，因此可将求差电路看做是一个“差分放大电路”。此差分放大电路中的运放里含有一个差分放大输入级电路。整个求差电路的差模vid=vi2-vi1，注意其与运放差分输入级的差模成分（vid→0）不要混淆。
现在我们来讨论一下求差电路的输入阻抗问题。首先明确的是，这里谈到的输入阻抗默认是针对(vi2-vi1)的输入阻抗，即差模输入阻抗。对于差模信号来说，输入端肯定是一个流入差模电流一个流出差模电流，且大小相同。
假设vi1和vi2是两个信号源，肯定存在vi1、vi2同时为正或负电压的情况，此时i1、i2同为流入或流出方向。这里的i1、i2是差模电流和共模电流共同作用的结果。对于共模电流来说，其肯定是同流入或流出，而将差模电流看做是增大或减小了的部分共模电流：如果增大了电流，认为差模电流与共模电流同方向，否则相反。因此差模电流肯定是一端流入一端流出。

上边提到求差电路的输入阻抗指的是差模信号(vi2-vi1)的输入阻抗，因此就可以使用运放的电路模型进行分析了：注：运放电路模型实质上是差模信号的交流等效通路的电路模型。



由于差模信号vid与地无关，因此差模vi2-vi1的输入阻抗是R1+R2.即求差电路的输入阻抗是R1+R2。
接下来看一下康华光《模电（第五版）》的解释：


如上以求差电路为例，讲述了输入阻抗的求法。可将其推广开来，对运放线性放大电路进行分析。