差分放大电路单端输出对共模信号有抑制作用吗,为什么?
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深入探讨「双入单出」差分电路的核心原理，关注「恒流源」这一关键元素，揭示其在抑制共模信号和放大差模信号中的作用。运放内部结构揭示了这一神奇现象的奥秘。
聚焦于运放内部的输入级，「恒流源」为整个机制奠定了基础。以通用双运放LM2904为例，输入级形态独特，仿佛一个精心设计的机械系统，由大脑、双翼和胯部组成。大脑即「恒流源」，负责输出恒定电流，确保信号变化时电流保持稳定，如本例中的6uA。双翼代表差分输入电路，具有较大的电流放大倍数。胯部则为电流镜像电路，左右两侧电流相等，形成镜像效果。
恒流源主导了电路的运作，确保了系统对共模信号的抑制。共模信号的微小变化会导致三极管Q1与Q2的发射极电流减小，恒流源通过调节自身压降，与输入信号变化相抗衡，将输入共模电压的影响消除。此过程如同一道坚固的防线，将共模信号拒之门外，确保输出信号的稳定性。
针对差模信号，电路展现出不同的特性。差模信号的输入会导致输入级电流变化互补，恒流源不会干扰这一过程，允许电流放大，实现信号的放大。电流镜像电路在此过程中发挥关键作用，使左右两侧的放大能力得以充分利用，实现信号的有效放大。
「恒流源」的存在不仅是抑制共模信号的关键，也是实现「虚断」现象的基础。实验证明，运放内部的输入电流（Input bias current）十分微小，仅为20nA，这个微小值使得「虚断」现象得以实现。恒流源的设计确保了电流的稳定输出，同时显著降低了输入偏置电流，为电路的高效运行提供了保障。
通过深入分析，我们发现「恒流源」在运放内部扮演着不可或缺的角色，其强大的功能不仅抑制了共模信号，还高效放大了差模信号，实现了「虚断」现象。这一过程展示了恒流源的霸道、敏捷、有力和精妙，揭示了其在电路设计中的核心地位。
