有源负载基本知识

有源负载又称主动式负载，是一种表现出稳流非线性电阻特性的元件或电路。有源负载可以是电路设计中的元件，也可以是一类测试设备。

在电路设计中，有源负载是一种由有源器件组成的电路元件。晶体管等有源器件对小信号产生高阻抗，但不需要很大的直流电压降，这种特性类似于阻值很大的电阻。这类交流大负载阻抗某类放大器的交流增益。有源负载常为电流镜的输出部分，并可以理想化的方式表示成电流源。通常来说，有源负载仅是恒流电阻，仅为整个电流源的一部分，因为电流源也包括恒压源

利用恒流源代替放大电路中的负载，就构成有源负载放大电路。这种放大电路不仅单级电路电压放大倍数高，还可以改善放大电路的其他性能。因此，这种有源负载放大电路已成为模拟集成电路设计特色之一。
 
图Z0604是有源负载共射放大电路的基本形式。图中T是共射放大级，PNP型管T1 、T2及电阻组成恒流源电路。此时，放大电路的负载为有源器件T2，故称为有源负载放大电路。
由于为恒流源输出电阻ro与负载电阻RL的并联值，只要RL足够大，这种电路的电压放大倍数可高达几千倍。而且放大倍数与负载两端直流压降（或Ic）无关。
 

 
 
图Z0605是带恒流源负载的差动放大电路。图中，T1 、T2组成带恒流源的差动放大电路，T3、T4 组成镜像恒流源电路，作为差动放大电路的有源负载。这种差动放大电路不仅电压放大倍数大，而且共模输入电压范围也大。

当uid输入时，T1 管集电极电流为IC1，T2 管集电极电流为 - IC2，且- IC2 = IC1 ；当T1管集电极电流增加的同时，T3 管电流必然也增加，且IC1 = IC3；由于IC3与IC4 为镜像关系，即IC3= IC4，这样流过负载的电流
IL = IC4 - IC2 = IC3- IC2= IC1- IC2 = 2 IC1；即负载中得到的是单端输出信号电流的两倍，也就是等于双端输出时的信号电流。这表明恒流源负载差动放大电路还能在不降低放大倍数和共模抑制比的前提下，将双端输出变为单端输出，实现单端化。