ch4集成运放概述-电流源

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1、第四章集成运算放大器模拟电子技术基础集成电路:将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上，简称IC(IntegratedCircuit)。§4.1集成运算放大电路概述集成电路的外形优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小；低价位、高性能，在多数情况下已取代了分立元件放大电路。(a)双列直插式(b)圆壳式(c)扁平式4.1.1集成运放的电路结构特点二.对称性好，元件参数偏差方向一致，温度均一性好，适用于构成差分放大电路。三.电阻元件由硅半导体构成，其阻值范围一般在几十欧到几十千欧之间，精度低，如需高阻值电阻时，通常用有源元件

2、（三极管）代替或外接。一.在芯片上制作比较大的电容和电感非常困难，电路通常采用直接耦合电路方式。四.不同类型晶体管因制作工艺不同，性能有较大差异（NPN、PNP管的差别较大，通常PNP的≤10），在集成运放中常采用复合管形式。一、输入级差分电路，大大减少温漂，抑制共模信号。二、中间级复合管，且采用以恒流源做集电极负载的共发射极电路，增益大。三、输出级采用互补输出电路，带负载能力强四、偏置电路电流源电路（区别于分立元件），为各级提供合适的静态工作点。输入级偏置电路中间级输出级+uouid4.1.2集成运放电路的组成及其各部分的

3、作用实质上是一个具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路。集成运放的基本组成选择合适答案填入空内。集成运放电路采用直接耦合方式是因为()。A.可获得很大的放大倍数B.可使温漂小C.集成工艺难于制造大容量电容C集成运放制造工艺使得同类半导体管的()。A.指标参数准确B.参数不受温度影响C.参数一致性好C集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以()。A.减小温漂B.增大放大倍数C.提高输入电阻A为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用()。A.共射放大电路B.共集放大电路C.共基放大电路A4.1.3集成运放的电压传输特性图4.1.2集

4、成运放的符号和电压传输特性uO=f(uP-uN)+AoduNuPuOuOuP-uN集成运放的两个输入端分别为同相输入端uP和反相输入端uN。这里的“同相”和“反相”是指运放的输入电压与输出电压之间的相位关系。从外部看可认为是差分放大电路：双端输入单端输出，高差模放大倍数，高输入电阻，低输出电阻，很好抑制温漂。电压传输特性输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放大关系，即uOuP-uN集成运放的工作区域线性区域：Aod为差模开环放大倍数（没有通过外电路引入反馈，也叫开环差模电压增益），其值非常高，可达几十万倍，故线性区很窄。非线性

5、区域：输出电压只有两种可能的情况：+UOM或-UOMUOM为输出电压的饱和电压。+UOM-UOM此外也具有性能指标：共模抑制比KCMR4.2集成运放中的电流源电路1、集成运放电路中的三极管除了作为放大管外，还构成电流源电路，为各级提供合适的静态电流;2、或作为有源负载取代高阻值电阻Rc，从而增大放大电路的电压放大倍数。4.2.1基本电流源电路一、镜像电流源+VCCRIREF++T1T2IC2IB1IB22IBIC1UBE1UBE2基准电流T1与T2参数基本相同，由于UBE1=UBE2，则IB1=IB2=IB；IC1=IC2=IC所

6、以得当满足>>2时，则T1、T2管具有电流"镜像"关系——"镜像"恒流源电路优点：具有一定的温度补偿作用；缺点：在电源电压VCC一定的情况下，IC2变大变小都会引起电路不适。——详见P189说明PNP管怎么接二、比例电流源由图可得UBE1+IE1R1=UBE2+IE2R2由于UBE1UBE2，则忽略基极电流，可得集电极电流近似与发射极电阻的阻值成反比，故称为比例电流源。由于R1、R2是电流负反馈电阻，因此相比镜像电流源具有更高的温度稳定性。+VCCRIREF++T1T2IC2IB1IB2IB1+IB2IC1UBE1UBE2R1

7、R2当IR一定时，UBE1-UBE2=△UBE=IE2Re，从而可得：eBE2BE1RUU-=eBERUD=+VCCRIREFT1T2IC2IC1ReReIB1IB2IB1+IB2三、微电流源集成电路中某些放大电路往往要求提供微弱的偏置电流。改进后电路如图所示，它是在镜像电流源的基础上增加了一个射极电阻Re。引入Re使UBE2

8、本电流源电路在很小时，IREF和IC2相差很大。为了减小基极电流的影响，提高输出电流与基准电流的传输精度，稳定输出电流，可对基本电流源电路进行改进。由于增加了T3，使IC2更接近IREFIC2=IC1=IREF-IB3=IREF-IE3/(β+1