差分放大电路共模输入电阻的推导

在分析差分放大电路时,共模输入电阻是一个重要的参数。假设我们有一个典型的差分放大器,其输入级由两个相同的晶体管组成,它们共享同一个基极(对于BJT)或栅极(对于MOSFET),但分别连接到不同的输入端。由于两个输入端是对称的,我们可以集中分析其中一个晶体管来推导共模输入电阻。 对于BJT而言,共模输入电阻主要由基极-发射极结的输入阻抗决定。通常情况下,这个输入阻抗可以近似为(r_),即(r_ = frac),其中(eta)是电流增益,(g_m)是跨导。然而,在共模输入条件下,两个晶体管的基极电压相等,因此流过每个基极的电流是共模输入电流的一半。这意味着,从外部看,共模输入电阻相当于两倍的(r_)。 对于MOSFET,共模输入电阻主要由栅极-源极之间的电容效应决定。但在低频条件下,可以近似认为共模输入电阻为无穷大,因为栅极电流几乎为零。不过,如果我们考虑实际工艺中的泄漏电流等因素,共模输入电阻将有限,但通常远大于BJT的情况。 综上所述,差分放大电路的共模输入电阻依赖于具体使用的器件类型及其工作条件。对于BJT,共模输入电阻大约为两倍的(r_);而对于MOSFET,在理想情况下,共模输入电阻可以视为无穷大。
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