在CML電路中，差分輸入和差分輸出電路都使用了電流源進行偏置，目的是為了在提高共模電壓抑制比的同時提供一個穩定的直流工作點。具體原理將在本文簡述。

1. 差分放大電路的基本原理

基本的三極管放大電路如圖1所示，由于三極管自身特性原因，在三極管放大電路中，存在溫度漂移現象，在多級放大電路中，若不對溫漂進行抑制，溫漂造成的誤差就會一級一級放大，導致整個放大電路無法正常工作，差分放大電路由此引入。

圖1 三極管放大電路

實際上，在圖1 的電路中，發射極電阻Re就有克服溫漂的作用，當溫度上升導致基極電流上升時，集電極電流隨之變大，Re上的壓降也隨之增大，從而使be間的壓降減小，基極電流隨之降低。這是一個負反饋的過程，負反饋的效果和反饋深度相關，顯然，這個系統中，Re的值越大，負反饋的效果越好。但是，Re的增大帶來后果是Re上的壓降會增大，從而導致三極管的靜態工作點上移，三極管的放大能力就收到了影響，在不想損失三極管放大能力的基礎上克服溫漂問題，使用差分放大電路就成了一個不錯的選擇。

圖2 差分放大電路

差分放大電路如圖2所示，電路使用完全對稱的設計，用一對三極管放大電路輸出的差作為輸出，有效解決了溫漂問題。原理如下：當溫漂產生時，由于三極管放大電路對的電路參數完全一致，所以溫漂對兩者產生的影響也是一樣的，這樣一來，輸出的變化避讓也是相同的，使用兩者的輸出的差做為電路的輸出，即可有效地過濾溫漂的影響。

2. 差分放大電路如何抑制共模電壓

將差分放大電路的Re合二為一，即可得到如圖三所示的長尾式差分放大電路。所謂共模信號，即是指大小相等，極性相同的信號，差模信號則是大小相等，極性相反的一組信號。在差分放大電路中，若輸入共模信號由于兩者的作用是相同的，Vout+和Vout-的變化也相同，導致Vout不受影響（理想情況），從而抑制了共模信號的放大，溫度就是一種共模信號。實際上，電路參數總是存在差異，所以，放大電路一般會用共模抑制比來表征電路對共模信號的抑制能力，共模抑制比越大，電路對共模信號的抑制能力越強。

圖3 長尾式差分放大電路

3.為什么要使用偏置電流源取代發射極電阻Re

圖4 使用電流源偏置的差分放大電路

使用電流源偏置的差分放大電路如圖4所示，CML電路中使用的就是這種電路。使用電流源偏置的差分放大電路有兩個好處，一是提高共模抑制比，二是給電路提供一個穩定的直流工作點，原理如下：

前述，Re阻值越大，電路對共模信號的抑制能力越強，電流源的阻抗是很大的，在電路分析中，常把電流源視作開路處理。因此，電流源的阻抗能給電路帶來極強的共模制能力，提高電路的共模抑制比。從另一個角度說，電流源的電流是固定的，溫漂造成的基極電流放大無法導致輸出集電極電流的變化，從而抑制的共模信號的影響。另一方面，電流源不會影響放大電路的靜態工作點，由于集電極電流約等于發射極電流，而發射極電流是固定的，因此，電路的靜態工作點便是穩定的。