集成电路运算放大器(2)

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1、本文由zhuyuanyuan103贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。差分式放大器集成电路运算放大器中的电流源集成电路运算放大器中的电流源电流源概述一、电流源电路的特点：这是输出电流恒定的电路。它具有很高的输出电阻。1、BJT、FET工作在放大状态时，其输出电流都是具有恒流特性的受控电流源；由它们都可构成电流源电路。2、在模拟集成电路中，常用的电流源电路有：等镜象电流源、精密电流源、微电流源、多路电流源3、电流源电路一般都加有电流负反馈，4、电流源电路一般都利

2、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。电流源概述二、电流源电路的用途：1、给直接耦合放大器的各级电路提供直流偏置电流，以获得极其稳定的Q点。2、作各种放大器的有源负载，以提高增益、增大动态范围。3、由电流源给电容充电，可获得随时间线性增长的电压输出。4、电流源还可单独制成稳流电源使用。集成电路电流源一、镜象电流源匹配，三极管T1、T2匹配，β1=β2=βVBE1=VBE2=VBE,则IR=IC1+2IB=IC2+2IB2=IC2(1+)βVCC?VBE且IR=，当β>>2时,RI

3、C2=IR，IC2和IR是镜象关系。其中：基准电流镜象电流源IR是稳定的，故输出电流IC2也是稳定的。二、精密镜象电流源精密镜象电流源和普通镜象电流源相比，其镜象精度提高了β倍。电路中增加了T3管，∵IC2=IC1=IREF?IB3=IREF?2IB(1+β3)IB3比镜象电流源的2IB小β3倍。因此IC2和IREF之间的镜象精度提高了(1+β3)倍。精密电流源三、微电流源微电流源微电流源电路,接入Re2电阻得到一个比基准电流小许多倍的微电流源，适用微功耗的集成电路和集成放大器的前置级中。∵VBE1?VBE2=

4、?VBE=IE2Re2?VBE∴IC2≈IE2=Re2IC2远小于IREF,IREF≈VCCR。当R取几k?时，IREF为mA量级，而IC2可降至μA量级的微电流源。且IC2的稳定性也比IREF的稳定性好。微电流源四、比例式电流源在镜象电流源电路的基础上，增加两个发射极电阻，使两个发射极电阻中的电流成一定的比例关系，即可构成比例电流源。因两三极管基极对地电位相等，于是有VBE1+IE1Re1=VBE2+IE2Re2因V≈VBE2BE1IE1Re1≈IE2Re2IE2Re1≈IE1Re2比例式电流源五、多路电流源

5、通过一个基准电流源稳定多个三极管的工作点电流，即可构成多路电流源。图中一个基准电流IREF可获得多个恒定电流IC2、IC3…。多路电流源差分放大电路电路完全对称的理想情况：vo=AVD(vi1?vi2)差模电压增益vi1vi2线性放大电路vo差模信号vid放大两个输入信号之差1共模信号vic=(vi1+vi2)2差模信号：是指在两个输入端加幅度相等，极性相反的信号。共模信号：是指在两个输入端加幅度相等，极性相同的信号。差分放大电路仅对差模信号具有放大能力，对共模信号不予放大。差分放大电路仅对差模信号具有放大能力

6、，对共模信号不予放大。差分放大电路的组成差分放大电路是由两个特性基本相同的三极管组成，电路参数对称相等。差分放大电路的静态和动态计算方法与基本放大电路基本相同。静态分析当输入信号为零时，即vi1=vi2=0时，由于电路完全对称。这时，iC1=iC2=IC=I0/2VCE=VCC?ICRC+VBEvo=vC1?vC2=0动态分析当在电路两个输入端各加一个大小相等，极性相反的信号电压，即vi1=?vi2=vid/2时，一管电流增加，另一管电流减小，所以vo=vC1?vC2≠0即在两个输出端有信号电压输出。抑制零点漂

7、移的原理零点漂移——当放大电路的输入端短路时，输出端还有电压输出。在差分电路中，温度的变化，电源电压的波动都会引起两管集电极电流、集电极电压的变化，其效果相当与在两个输入端加入了共模信号，由于电路对称，在理想的情况下，输出电压不变，从而抑制了零点漂移。零点漂移——动画动画6-1零点漂移动画零点漂移——动画动画6-2零点漂移动画差模电压增益双端输入、双端输出差分放大电路有两个输出端—集电极C1和集电极C2。若信号从C1和C2输出，则称为双端输出，反之，若信号仅从集电极C1或C2对地输出，则称为单端输出。加负载电阻

8、R加负载电阻Lvovo1?vo22vo1βRCAVD====?vidvi1?vi2vidrbe双端输入、单端输出βRC1AVD1=AVD=?22rbeAVD=?′βRLrbeRL′式中：RL=RC//2共模电压增益共模电压增益Avc（1）双端输出时：Avc=(voc1?voc2)vic≈0共模电压增益越小，放大电路的性能越好。（2）单端输出时：=vAvvc1oc1icβRC=?≈?RC