¿Por qué la ganancia de modo común del par diferencial es casi cero?

Si Vin1 y Vin2 suben juntos (dentro de los límites razonables de las fuentes de alimentación superior e inferior), Vout y Vout2 no cambian en absoluto.

Tiene una fuente de corriente y eso es constante y la corriente se distribuye por igual entre M1 y M2. Todavía se distribuye por igual entre M1 y M2 cuando Vin1 y Vin2 cambian juntos. La corriente a través de M1 y, por lo tanto, a través de R1 permanece igual y, por lo tanto, Vout1 permanece fijo.

Entonces, cuando dice que un libro de texto dice que Vout1 y Vout2 aumentan, este libro de texto es incorrecto.

"Lo que dicen los libros de texto" anterior se refiere a un par diferencial que opera en una entrada de modo común (Vin1 = Vin2) y tiene una salida diferencial (Vout1 - Vout2). En primer lugar, arreglemos que cuando "Vout1 y Vout2 aumentan en cantidades iguales", Vout1 y Vout2 caen (no aumentan) en cantidades iguales ya que la etapa de emisor común se está invirtiendo.

Esta "explicación de libro de texto" funcionaría en el caso de un amplificador diferencial imperfecto con una resistencia de emisor y una salida diferencial; pero este último rara vez se usa en la práctica. En la mayoría de los casos, colocamos una fuente de corriente en la "cola" y tomamos una señal de salida de un solo extremo (referida a tierra) de solo uno de los colectores. En este caso, la segunda (su) explicación del libro de texto es válida. Hace un buen trabajo para profesores y escritores... pero desafortunadamente, es formal... e incluso engañoso para lectores y estudiantes. Déjame explicarte por qué...

De hecho, no hay fuente de corriente (en el sentido literal de la palabra) en la “cola”… porque si ahí hubiera una fuente, alimentaríamos el circuito con ella… y no necesitaríamos alimentación suministro:) Lo que hay es un elemento estabilizador de corriente ... una especie de resistencia dinámica . Se implementa por la parte de salida (colector-emisor o drenaje-fuente) de un transistor con un voltaje de entrada constante (en la base o puerta). Ahora te explicaré su funcionamiento de forma tan sencilla que lo recordarás toda la vida...

Reproduzcamos el famoso experimento de Ohm pero de una manera un poco inusual y divertida. Conecte una fuente de voltaje variable a una resistencia variable (reóstato)... también, un amperímetro en serie y un voltímetro en paralelo. Luego coloque el control deslizante del reóstato en algún lugar en el medio y varíe el voltaje. Mire el amperímetro - verá que la corriente varía proporcionalmente obedeciendo la ley de Ohm - I = V/R.

Ahora decido unirme al "juego" y comenzar a mover el control deslizante para que la resistencia cambie en la misma dirección y velocidad que su voltaje. El resultado es sorprendente: ¡la corriente no cambia en absoluto! Esto se debe a que tanto el numerador como el denominador en la ley de Ohm cambian de la misma manera; entonces I = Vvar/Rvar = const.

Mirando el amperímetro y el voltímetro, tiene la sensación de que la resistencia de esta resistencia dinámica es infinita. En realidad, solo su resistencia diferencial dR = dV/dI es infinita y constante, mientras que su resistencia estática R = V/I es finita y variable.

Vea también mis respuestas a las preguntas ¿ Cómo actúa la resistencia en la cola como fuente de corriente en un par diferencial? y ¿ Podemos explicar el par diferencial en términos de resistencias?