内容转载自 初级电路与软件研究
在运放内部，通常会分为几个级，每一级完成不同的功能。其大致结构框图如下图所示：
图9-02.01
其中的输入级，通常的作用就是放大差模信号、抑制共模信号、而且其输入阻抗较大。输入级一般是由BJT或FET构建的差分放大电路来实现的。
本小节我们分析一种常见的由BJT构成的差分放大电路，进而理解差模放大与共模抑制的一般原理。其电路如下图所示：
图9-02.02
1. 直流分析
在直流情况下，两个输入端的交流电压信号源为0，而交流信号源一般并不是悬空的，最终也会接地，因此输入端的直流电压可视为0V，如下图所示：
图9-02.03
两个BJT晶体管发射极相连处的电压为：
射极总电流为：
假设两个BJT晶体管完全对称匹配（在一块芯片中是可以做到的），则流过每个BJT的集电极电流为：
集电极电压为：
2. 交流分析
将BJT晶体管的re模型代入上面的差分放大电路后，可以得到其小信号交流等效电路，如下图所示：
图9-02.04
（1）差模信号分析
假设两个输入端同时输入一对理想的差模信号（即幅值相同、极性相反），即：
我们分析这个差分放大电路对差模信号的响应：
差模放大系数：对于Vi1和Vi2两个输入，我们分别列写其输入回路的KVL方程为：
两个发射极连接处的电压Ve为：
将Ib1和Ib2代入上式，并考虑到ri1=ri2=ri，可得：
由于Vi1和Vi2幅值相同、极性相反，其和为0，故上式可进一步化简为：
上式可解得：
将这个结果代入上面的Ib1和Ib2可得：
由此可知，Ib1和Ib2的大小相等、极性相反；且Ib2的实际方向和上图中定义的方向相反。
然后我们再列写输出Vo1和Vo2的表达式：
将Vo1和Vo2相减，并将前面Ib1和Ib2的表达式代入，可得：
根据上式，我们可以得到输出和输出的关系式：
最终，差分放大系数的表达式为：
从上式可见，我们可以通过配置RC的值来调整差模放大系数。
差模输入阻抗：差模输入阻抗定义为：差模输入电压除以差模输入电流。差模输入电压比较简单，就是Vi1-Vi2；差模输入电流稍微麻烦一点，要将上面的电路图稍微变换一下才能看得清楚。如果将上面的差分放大电路视为一个整体，并画出其和差模输入电压源的关系，如下图所示：
图9-02.05
可以看到，从差分电源正极提供给差分电路的总电流即为Ib1，而Ib2仅是回流到差分电源的负极而已，因此差分输入阻抗为：
差模输出阻抗：差模输出阻抗可以使用我们以前常规的方法：将差模输入电压置零，然后观察从输出端看入的电阻。在上面的re等效电路图中，将差模输入电压置零会使得2个受控电流源βIb1和βIb2的电流都为零，相当于断路。和上面类似，我们将差分放大电路看作一个整体，画出其和输出端子的关系，如下图所示：
图9-02.06
从上图可以很容易地看到，从输出端看入的电阻为：
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