4、基本放大电路：共射放大电路、共基放大电路、共集放大电路、差分放大电路

各位同学，咱们今天聊聊模拟电路里最基础、也最绕不开的四种放大电路。说实话，我入行头三年，天天跟它们打交道。你想想看，不管多复杂的运放、功放，拆开来看，底层都是这些基本结构的组合。

我个人习惯把这四种电路分成两类：一类是单管放大（共射、共基、共集），另一类是差分对。咱们一个一个来啃。

4.1 共射放大电路

共射放大，这是最经典的电压放大结构。信号从基极进，从集电极出，发射极接地（或接电阻）。

核心特点：

• 电压增益高（几十到几百倍）
• 输入阻抗中等（几千欧姆量级）
• 输出阻抗较高（几万欧姆量级）
• 输入输出反相（180°相移）

我在项目中遇到过一件事：有个同事设计了一级共射放大，增益算出来是100倍，但实测只有60倍。查了半天，发现是忽略了基区宽度调制效应（Early效应）。嗯，这里要注意，小信号模型里一定要加上ro（输出电阻），否则仿真和实测对不上。

4.2 共基放大电路

共基放大，信号从发射极进，从集电极出，基极交流接地。这个结构很多人觉得别扭，其实它有个绝活——高频特性好。

核心特点：

• 输入阻抗极低（几十欧姆）
• 输出阻抗高
• 电压增益高（与共射相当）
• 无电压反相（同相输出）
• 频率特性好（没有米勒效应）

为什么会这样？因为共基接法把米勒电容的倍增效应给消除了。你想想看，共射放大里Cbc（集电结电容）会被放大（1+Av）倍，但共基放大里基极交流接地，Cbc直接连到地，没有倍增。

我记得有一次做射频前端放大器，频率到了几百兆赫兹，共射结构怎么调都不行，换成共基结构，带宽一下子就上去了。说白了，高频场景下共基是首选。

4.3 共集放大电路

共集放大，也就是射极跟随器。信号从基极进，从发射极出，集电极交流接地（接电源）。

核心特点：

• 电压增益约等于1（略小于1）
• 输入阻抗高（几十千欧到兆欧）
• 输出阻抗极低（几十欧姆）
• 电流增益大
• 同相输出

这个电路最大的用处就是做缓冲级。我建议你在多级放大器的最后一级用共集，它可以提供足够的电流驱动负载，又不影响前级的增益。

嗯，这里要注意，射极跟随器虽然增益接近1，但它有直流电平偏移（Vbe压降，约0.6-0.7V）。如果你需要精确的直流电平传递，可以考虑用互补对称结构或者运放缓冲。

4.4 差分放大电路

差分放大，这是模拟IC设计的基石。两个完全对称的晶体管，共用发射极电阻或电流源。

核心特点：

• 放大差模信号，抑制共模信号
• 共模抑制比（CMRR）是核心指标
• 输入阻抗高
• 可以双端输出或单端输出

我刚开始做运放设计时，总觉得差分对很简单，不就是两个管子对称嘛。后来发现，对称性才是最难保证的。版图上哪怕差一微米的走线长度，都会引入失调电压。

关键参数计算：

参数	差模增益	共模增益	CMRR
电阻负载	gm * Rc	-Rc / (2*Re)	gm * (2*Re)
电流源负载	gm * Rc	≈ 0	极高

4.5 四种电路的对比与选择

咱们做个总结，方便你实际选型时参考：

电路类型	电压增益	输入阻抗	输出阻抗	带宽	典型应用
共射	高	中	高	中	通用电压放大
共基	高	低	高	高	高频/射频放大
共集	≈1	高	低	高	缓冲/功率输出
差分	高	高	中/高	中	运放输入级/仪表放大

我个人习惯是：需要高增益选共射，需要高频选共基，需要驱动能力选共集，需要抗干扰选差分。当然，实际电路往往是多种结构的组合，比如共射-共基级联（Cascode）就是高频高增益的经典方案。

好了，这四种基本放大电路就讲到这里。你想想看，它们就像乐高积木，掌握了这些基础模块，后面再复杂的电路你也能拆解分析。下一章咱们聊聊多级放大器的级联设计，到时候会用到今天讲的内容。