6 模拟集成电路(第15讲)

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1、西亚斯电子信息工程学院《模拟电子技术》教案授课教师李锐君第15讲授课日期2014.10.29授课班级2013级电子工程系3班、5班授课题目第6章模拟集成电路6.1模拟集成电路中的直流偏置技术6.2差分式放大电路目的要求1.了解电流源的工作原理和应用。2.熟悉差分放大电路四种不同接法的特点。讲课提纲1.简述集成电路运算放大器的内部结构：集成运放内部结构输入级中间级输出级偏置电路（电流源）差分放大克服温漂电流源负载高增益电压跟随器提高带负载能力提供静态工作点2.简述电流源的工作原理和应用：▲种类：镜像电流源（较大工作

2、电流）+微电流源（微小工作电流）BJT+FET应用：有源负载+直流偏置3.详述差分放大电路分析计算：差分放大电路结构（射极电阻或电流源）差分放大电路四种接法双端输入双端输出电路分析★静态工作点计算（时、）★交流性能指标推导差模指标共模指标◆差分放大电路其它接法分析（对照双端输入双端输出）重点1.镜像电流源电路和微电流源原理2.差分式放大电路的组成、工作原理；难点有源负载放大电路第6页西亚斯电子信息工程学院《模拟电子技术》教案教学设计本讲采用课堂讲授的方法，注意结合集成运算放大电路中的电流源电路实例说明电流源电路的

3、应用。教学内容备注一、电流源偏置技术1电流源概述电流源是一个使输出电流恒定的电源电路，与电压源相对应。(1)电流源电路是一个电流负反馈电路，并利用PN结的温度特性，对电流源电路进行温度补偿，以减小温度对电流的影响。(2)电流源电路在模拟集成放大器中用以稳定静态工作点，这对直接耦合放大器是十分重要的。(3)用电流源做有源负载，可获得增益高、动态范围大的特性。(4)用电流源给电容充电，以获得线性电压输出。(5)电流源还可单独制成稳流电源使用。(6)模拟集成电路中，常用的电流源电路有：镜像电流源、精密电流源、微电流源、

4、多路电流源等。2三极管基本电流源用普通的三极管接成电流负反馈电路，即可构成一个基本的电流源电路。分压偏置基本放大电路就具有这一功能，其电路如图6-1所示。分压偏置电路对工作点具有稳定作用，也就是对Io有稳定作用，具有稳流特性。(a)(b)图6-1三极管电流源电压源的内阻小，电流源的内阻大，内阻越大说明稳流特性越好。下面就通过图6-2所示的等效电路来求该电路的内阻，以探讨其稳流特性。复习：《电路》课程中所学的电流源。特别强调电流源的作用！第6页西亚斯电子信息工程学院《模拟电子技术》教案图6-2求Ro微变等效电路由图

5、6-2可得解得可见三极管基本电流源的内阻较三极管放大区的输出电阻rce又有较大提高。3集成电路电流源1）镜像电流源镜像电流源电路，如图6-3所示，它的特点是工作三极管的集电极电流是电流源电路电流的镜像(相等）。图6-3镜像电流源三极管T1、T2匹配，，则补充说明：镜像电流源还具有温度补偿的作用！提问：为什么？第6页西亚斯电子信息工程学院《模拟电子技术》教案且，当时，，IC2和IREF是镜像关系。2）微电流源微电流源电路如图6-5所示，通过接入Re电阻得到一个比基准电流小许多倍的微电流源，适用于微功耗的集成电路中。

6、图6-5微电流源由图可得：IO与IREF的关系如下一般有IS1=IS2，所以因DVBE小，IO<

7、，即可构成多电流源，电路见图6-7。图中一个基准电流IREF可获得多个恒定电流IC2、IC3¼。二、差分放大电路1.概述及相关概念1）差分放大电路的组成差分放大电路是由对称的两个基本放大电路，通过射极公共电阻耦合构成的，如图6-8所示。对称的含义是两个三极管的特性一致，图6-8差动放大电路电路参数对应相等：b1=b2=b，VBE1=VBE2=VBE，rbe1=rbe2=rbe，ICBO1=ICBO2=ICBO，Rc1=Rc2=Rc，Rb1=Rb2=Rb2）差分放大电路的输入和输出方式差分放大电路一般有两个输入端，

8、同相输入端，反相输入端。第6页西亚斯电子信息工程学院《模拟电子技术》教案根据规定的正方向，在一个输入端加上一定极性的信号，如果所得到的输出信号极性与其相同，则该输入端称为同相输入端。反之，如果所得到的输出信号的极性与其相反，则该输入端称为反相输入端。信号的输入方式：若信号同时加到同相输入端和反相输入端，称为双端输入；若信号仅从一个输入端加入，称为单端输入。差分放大电路可以