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[工学]第17讲 带有源负载的差分放大电路和集成电路

[工学]第17讲 带有源负载的差分放大电路和集成电路

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时间：2018-12-04

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1、模拟电子技术AnalogElectronicTechnology6.2.2射极耦合差分式放大电路（1）差模放大双出单出6.2.2射极耦合差分式放大电路（1）共模抑制双端输出共模增益单端输出例解：求:(1)静态ic3解：(2)电压增益解(3)差分电路的共模增益共模输入电压不计共模输出电压时解：(4)(4)当输出接一个12k负载时的差模电压增益.4.带有源负载的射极耦合差分式放大电路静态IE6IREFIO＝IE56.2.2射极耦合差分式放大电路IC1＝IC2≈IC3＝IC4=IO/2iO＝IC4－IC2＝04.带有源负载的射极耦合差分式放大电路动态ve=0iC

2、1＝－iC26.2.2射极耦合差分式放大电路iO＝iC4－iC2＝2iC1iC1＝iC3＝iC4带有源负载差分放大电路的输出电流是基本单端输出差放的两倍。4.带有源负载的射极耦合差分式放大电路差模电压增益（负载开路）则单端输出的电压增益接近于双端输出的电压增益6.2.2射极耦合差分式放大电路4.带有源负载的射极耦合差分式放大电路差模输入电阻输出电阻Rid＝2rbe6.2.2射极耦合差分式放大电路共模输入电阻Ric＝1/2[rbe＋2(1＋β)ro5]6.2.3源极耦合差分式放大电路1.CMOS差分式放大电路6.2.3源极耦合差分式放大电路1.CMOS差分式放大电路双端输出差模电压增益

3、而:所以：6.2.3源极耦合差分式放大电路1.CMOS差分式放大电路单端输出差模电压增益vo2＝(id4-id2)(ro2//ro4)＝gmvid（ro2//ro4）(ro2//ro4)＝gm(ro2//ro4)与双端输出相同6.3差分式放大电路的传输特性根据iC1=iE1，iC2=iE2vBE1=vi1=vid/2vBE2=vi2=-vid/2又vO1＝VCC－iC1Rc1vO2＝VCC－iC2Rc2可得传输特性曲线vO1，vO2＝f（vid）vO1，vO2＝f（vid）的传输特性曲线6.3差分式放大电路的传输特性6.4集成电路运算放大器6.4.1集成电路运算放大器CMOSMC14

4、5736.4.2集成运算放大器7416.4.1CMOSMC14573集成电路运算放大器1.电路结构和工作原理CMOSMC145736.4.2BJTLM741http://www.21ic.com/default.htm集成电路的使用http://www.chinadz.com/μA741VEE6.5实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路的影响6.5.1实际集成运放的主要参数6.5.2集成运放应用中的实际问题6.5.1实际集成运放的主要参数输入直流误差特性（输入失调特性）1.输入失调电压VIO在室温（25℃）及标准电源电压下，输入电压为零时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的

5、补偿电压叫做失调电压VIO。一般约为±（1～10）mV。超低失调运放为（1～20）V。高精度运放OP-117VIO=4V。MOSFET达20mV。2.输入偏置电流IIB输入偏置电流是指集成运放两个输入端静态电流的平均值IIB＝（IBN＋IBP）/2BJT为10nA～1A；MOSFET运放IIB在pA数量级。6.5.1实际集成运放的主要参数输入直流误差特性（输入失调特性）3.输入失调电流IIO输入失调电流IIO是指当输入电压为零时流入放大器两输入端的静态基极电流之差，即IIO＝

6、IBP－IBN

7、一般约为1nA～0.1A。4.温度漂移（1）输入失调电压温漂VIO/T（2）输入

8、失调电流温漂IIO/T6.5.1实际集成运放的主要参数差模特性1.开环差模电压增益Avo和带宽BW开环差模电压增益AvO开环带宽BW(fH)单位增益带宽BWG(fT)741型运放AvO的频率响应6.5.1实际集成运放的主要参数差模特性2.差模输入电阻rid和输出电阻roBJT输入级的运放rid一般在几百千欧到数兆欧MOSFET为输入级的运放rid＞1012Ω超高输入电阻运放rid＞1013Ω、IIB≤0.040pA一般运放的ro＜200Ω，而超高速AD9610的ro＝0.05Ω。3.最大差模输入电压Vidmax6.5.1实际集成运放的主要参数共模特性1.共模抑制比KCMR和共模输

9、入电阻ric一般通用型运放KCMR为（80～120）dB，高精度运放可达140dB，ric≥100MΩ。2.最大共模输入电压Vicmax一般指运放在作电压跟随器时，使输出电压产生1%跟随误差的共模输入电压幅值，高质量的运放可达±13V。6.5.1实际集成运放的主要参数大信号动态特性1.转换速率SR放大电路在闭环状态下，输入为大信号（例如阶跃信号）时，输出电压对时间的最大变化速率，即若信号为vi＝Vimsin2ft，则运放的SR必须满足SR≥2πfmaxV

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