集成電路運(yùn)算放大器1

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1、差分式放大器6章集成電路運(yùn)算放大器集成電路運(yùn)算放大器中的電流源一、電流源電路的特點(diǎn)：這是輸出電流恒定的電路。它具有很高的輸出電阻。1、BJT、FET工作在放大狀態(tài)時(shí)，其輸出電流都是具有恒流特性的受控電流源；由它們都可構(gòu)成電流源電路。2、在模擬集成電路中，常用的電流源電路有：鏡象電流源、精密電流源、微電流源、多路電流源等3、電流源電路一般都加有電流負(fù)反饋，4、電流源電路一般都利用PN結(jié)的溫度特性，對(duì)電流源電路進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以減小溫度對(duì)電流的影響。電流源概述電流源概述2、作各種放大器的有源負(fù)載，以提高增益、增大動(dòng)態(tài)范圍。二、電流源電

2、路的用途：1、給直接耦合放大器的各級(jí)電路提供直流偏置電流，以獲得極其穩(wěn)定的Q點(diǎn)。3、由電流源給電容充電，可獲得隨時(shí)間線性增長(zhǎng)的電壓輸出。4、電流源還可單獨(dú)制成穩(wěn)流電源使用。集成電路電流源一、鏡象電流源三極管T1、T2匹配，則,BE2BE1BE21VVV====bbb鏡象電流源其中：基準(zhǔn)電流是穩(wěn)定的，故輸出電流也是穩(wěn)定的。二、精密鏡象電流源精密鏡象電流源和普通鏡象電流源相比，其鏡象精度提高了?倍。精密電流源電路中增加了T3管，IB3比鏡象電流源的2IB小β3倍。因此IC2和IREF之間的鏡象精度提高了倍。三、微電流源微電流源電路,

3、接入Re2電阻得到一個(gè)比基準(zhǔn)電流小許多倍的微電流源，適用微功耗的集成電路和集成放大器的前置級(jí)中。微電流源IC2遠(yuǎn)小于IREF,當(dāng)R取幾k?時(shí)，IREF為mA量級(jí)，而IC2可降至?A量級(jí)的微電流源。且IC2的穩(wěn)定性也比IREF的穩(wěn)定性好。四、比例式電流源在鏡象電流源電路的基礎(chǔ)上，增加兩個(gè)發(fā)射極電阻，使兩個(gè)發(fā)射極電阻中的電流成一定的比例關(guān)系，即可構(gòu)成比例電流源。比例式電流源因兩三極管基極對(duì)地電位e2e1E1E2e2E2e1E1BE2BE1e2E2BE2e1E1BE1=RRIIRIRIVVRIVRIV???++因相等，于是有五、多路電

4、流源通過一個(gè)基準(zhǔn)電流源穩(wěn)定多個(gè)三極管的工作點(diǎn)電流，即可構(gòu)成多路電流源。圖中一個(gè)基準(zhǔn)電流IREF可獲得多個(gè)恒定電流IC2、IC3?。多路電流源差分放大電路vi1vi2線性放大電路vo電路完全對(duì)稱的理想情況：差模電壓增益差模信號(hào)放大兩個(gè)輸入信號(hào)之差共模信號(hào)差分放大電路僅對(duì)差模信號(hào)具有放大能力，對(duì)共模信號(hào)不予放大。差模信號(hào)：是指在兩個(gè)輸入端加幅度相等，極性相反的信號(hào)。共模信號(hào)：是指在兩個(gè)輸入端加幅度相等，極性相同的信號(hào)。差分放大電路的組成差分放大電路是由兩個(gè)特性基本相同的三極管組成，電路參數(shù)對(duì)稱相等。差分放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)計(jì)算方法與

5、基本放大電路基本相同。靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，即當(dāng)在電路兩個(gè)輸入端各加一個(gè)大小相等，極性相反的信號(hào)電壓，一管電流增加，另一管電流減小，所以即在兩個(gè)輸出端有信號(hào)電壓輸出。抑制零點(diǎn)漂移的原理零點(diǎn)漂移——當(dāng)放大電路的輸入端短路時(shí)，輸出端還有電壓輸出。在差分電路中，溫度的變化，電源電壓的波動(dòng)都會(huì)引起兩管集電極電流、集電極電壓的變化，其效果相當(dāng)與在兩個(gè)輸入端加入了共模信號(hào)，由于電路對(duì)稱，在理想的情況下，輸出電壓不變，從而抑制了零點(diǎn)漂移。零點(diǎn)漂移——?jiǎng)赢?-1零點(diǎn)漂移——?jiǎng)赢?-2差模電壓增益雙端輸入、雙端輸出雙端輸入、單端輸出加

6、負(fù)載電阻RL差分放大電路有兩個(gè)輸出端—集電極C1和集電極C2。若信號(hào)從C1和C2輸出，則稱為雙端輸出，反之，若信號(hào)僅從集電極C1或C2對(duì)地輸出，則稱為單端輸出。共模電壓增益Avc（1）雙端輸出時(shí)：（2）單端輸出時(shí)：共模電壓增益越小，放大電路的性能越好。Avc1越小，抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)。(2)差模輸入電阻不論是單端輸入還是雙端輸入，差模輸入電阻Rid是基本放大電路的兩倍。(3)輸出電阻輸出電阻在單端輸出時(shí)，雙端輸出時(shí)，共模抑制比（2）單端輸出時(shí)共模抑制比共模抑制比KCMR是差分放大器的一個(gè)重要指標(biāo)。（1）雙端輸出時(shí)KCMR為無(wú)

7、窮大恒流源差分放大電路為了提高共模抑制比應(yīng)加大Re。但Re加大后，為保證工作點(diǎn)不變，必須提高負(fù)電源，這是不經(jīng)濟(jì)的。可用恒流源T3來(lái)代替Re。恒流源動(dòng)態(tài)電阻大，可提高共模抑制比。同時(shí)恒流源的管壓降只有幾伏，可不必提高負(fù)電源之值。恒流源電流數(shù)值為IE=(VZ-VBE3)/Re雙電源差分放大電路差分放大電路的靜態(tài)計(jì)算將電路中信號(hào)源短路即可獲得計(jì)算靜態(tài)的直流通路。已知：?=100，VBE=0.6V另一種工程估算法：交流參數(shù)rbe:例1：解：小結(jié)(對(duì)于基本共發(fā)放大器構(gòu)成的差放）雙端輸入單端輸入雙端輸入單端輸入雙端輸出單端輸出Avd例2：一

8、、估算Q點(diǎn)：二、動(dòng)態(tài)分析：等效的發(fā)射極耦合電阻REE—比例式電流源的輸出電阻例2：1.雙出（雙入或單入）：差模特性：rbe=1.3k?,把直流電源、Vic都短路；RL兩臂各分一半；兩臂的差模信號(hào)電流大小相等、方向相反，同時(shí)流過T4時(shí)抵消，使T4無(wú)差模電流、也無(wú)差