跨阻放大器工作原理

跨阻放大器（Transconductance amplifier）是一種常見的放大電路，用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換為電流輸出。它的工作原理基于跨導(dǎo)（transconductance）的概念，即輸入電壓與輸出電流之間的關(guān)系。

跨阻放大器由輸入阻抗高的差動(dòng)放大器和輸出阻抗低的共源極場(chǎng)效應(yīng)管組成。它的輸入可以是電壓信號(hào)，而輸出則是電流信號(hào)。通過將輸入電壓信號(hào)加到差動(dòng)放大器的輸入端，差動(dòng)放大器將產(chǎn)生一對(duì)對(duì)稱的輸出電流。

下面詳細(xì)介紹跨阻放大器的工作原理：

1. 差動(dòng)放大器的作用：

差動(dòng)放大器是跨阻放大器的核心部分。它由兩個(gè)輸入端（非反相和反相）和一個(gè)輸出端組成。它的作用是將輸入電壓轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。

差動(dòng)放大器對(duì)輸入信號(hào)的增益由一個(gè)由場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的導(dǎo)納放大器控制。這個(gè)放大器的輸出電流由信號(hào)電壓控制，通過差動(dòng)對(duì)的晶體管中的電流源來實(shí)現(xiàn)。

2. 差動(dòng)對(duì)的工作原理：

差動(dòng)對(duì)是由兩個(gè)輸入晶體管組成的，一個(gè)是非反相輸入，另一個(gè)是反相輸入。它們的基極通過電流源連接，形成電流對(duì)。

在輸入電壓為零時(shí)，兩個(gè)晶體管的工作點(diǎn)（偏置點(diǎn)）是相等的，電流源向晶體管提供相同的電流。

當(dāng)輸入電壓發(fā)生變化時(shí)，非反相輸入和反相輸入的電流也發(fā)生相應(yīng)的變化。這是因?yàn)榉欠聪噍斎肱c反相輸入之間的電壓差會(huì)改變電流源的工作狀態(tài)，從而改變差動(dòng)對(duì)的工作狀態(tài)。

3. 差動(dòng)放大器輸出：

差動(dòng)放大器的輸出電流由兩個(gè)晶體管的輸出電流進(jìn)行疊加。如果非反相輸入的電壓大于反相輸入，那么差動(dòng)放大器的輸出電流將向上流動(dòng)；如果非反相輸入的電壓小于反相輸入，則輸出電流向下流動(dòng)。

4. 輸出級(jí)：

差動(dòng)放大器的輸出電流經(jīng)過一系列的電流源和負(fù)載電阻，形成跨阻放大器的最終輸出。

電流源將輸出電流分配給共源極場(chǎng)效應(yīng)管。共源極場(chǎng)效應(yīng)管將電流轉(zhuǎn)換為電壓，經(jīng)過負(fù)載電阻后，輸出電壓得到放大。

總結(jié)：

跨阻放大器通過將輸入電壓轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，并將其放大。它的工作原理基于差動(dòng)放大器的工作機(jī)制，通過調(diào)節(jié)晶體管的輸出電流實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電壓的放大。輸出級(jí)將放大后的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并提供給負(fù)載電阻。

跨阻放大器常用于音頻放大器、射頻放大器、通信電路等領(lǐng)域，具有高增益、低噪音、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。它的工作原理和性能特點(diǎn)對(duì)于理解放大電路的基本原理和應(yīng)用具有重要意義。