电子科大课堂讲义-模拟电路-第5章.PPT.ppt

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1、第五章模拟集成单元电路5-1概述1、集成电路中的元器件特性（1）元器件相对误差小，绝对误差大；（2）电阻、电容数值有限；（3）无法集成电感；（4）制做器件比制做元件容易，且占用芯片面积最小；（5）NPN型管比PNP型管制做容易，且PNP管β受限。模拟集成电路中的几种单元电路5-2恒流源一、电路功能（1）作各级的偏置电路（2）作有源负载2、集成电路特点（1）采用直接耦合方式（2）输入级电路采用差动放大电路以抑制零点漂移；（3）各级偏置电路采用电流源（恒流源）；（4）用有源负载代替电阻负载。二、恒流源模型和恒流源电路原理恒流源

2、伏安特性曲线恒流源线性模型实现恒流源的电路原理（1）固定基流恒流源此时ro≈0.5rce（2）固定发射结电压恒流源此时ro≈rce（3）加射极电阻的恒流源ro＞rce三、模拟IC中的恒流源（实用恒流源电路）1、基本镜象恒流源（属于UBE固定的恒流源）电路形式IC2：恒流源提供的偏置电流IR：参考电流推导IC2与IR关系：当当β不大时，IC2的镜象精度较差，可采用——2、带共集管的镜象恒流源IC2与IR关系：内阻ro=rce2为提高电流源ro及减小基区宽度调制效应对电流精度的影响，改进电路为3、微电流恒流源（IC2＜＜IR）

3、电路形式推导IC2与IR关系式4、比例电流源电路形式作业：5-1，5-25、作有源负载的恒流源电路形式等效电路交流通路练习1（单选）如图两电流间关系是（）（1）Io1≈Io2（2）Io1＜Io2（3）Io1＞＞Io2Io1＞＞Io2练习2（多选）电路（）（1）称为基本镜象恒流源（2）称为比例恒流源（3）Io=0.5mA（4）Io=1mA（5）Io=2mA比例恒流源；Io=0.5mA练习3电路中T1～T3均为Si管，求IC1。（β＞＞1）解：T2、T3、Rr构成基本镜象电流源，作有源负载。∵IC2=IR又∵IC1=IC2∴I

4、C1=IR由KVL：UBE3+IRRr=15+15练习4：设计一个微电流输出的电流源，若VCC=15V，R=19kΩ，要求输出电流IC2=10μA，R2应选多大，若IC2=0.1mA，R2又为多大？解：采用微电流源。IC2=10-2mA,R2=11.2kΩIC2=10-1mA,R2=520Ω直接耦合放大电路最主要的问题是零点漂移，而且以第一级的零漂影响最大，为此IC在输入级采用差动放大电路以抑制零漂。5-3差动放大电路抑制原理：（1）利用电路结构及元件参数的对称性；（2）利用发射极电阻的负反馈作用来抑制零漂。一、差动放大电

5、路特点和性能指标1、电路组成（长尾式差动放大电路）要求T1、T2参数对称，元件对称，电路对称。差放电路有两个对地输入端（b1、b2）；两个对地输出端（c1、c2）。故有两种输入方式——单端输入：从一个输入端与地之间输入双端输入：从两个输入端浮地输入两种输出方式——单端输出：从一个输出端与地之间输出双端输入：从两个输出端浮地输出共有四种组合方式双入——双出：（a）图双入——单出：（b）图单入——双出：（c）图单入——单出：（d）图2、差模信号与共模信号定义差模信号：一对大小相等、极性相反的输入信号。用uid表示差模输入电压，

6、并设两管输入信号电压分别为us1、us2，它们为一对差模信号，即uS1=uid1=½uid，uS2=uid2=-½uid。当us1=-us2即定义共模信号：一对大小相等、极性相同的输入信号。用uic表示共模输入电压，当us1=us2=uic时，为一对共模信号。对任意两输入信号us1、us2（uS1≠uS2），可认为它们是某差模信号分量和某共模信号分量的组合：从而解出差模输入电压分量：共模输入电压分量：图（a）共模输入（并联输入）（b）差模输入（双端浮动输入）方式。（2）差模输入电阻（1）差模电压增益分为Aud（双出），Au

7、d（单出）3、差动放大电路性能指标（3）共模电压增益（4）共模输入电阻（5）共模抑制比二、差动放大电路的分析方法和工作特点1、静态Q点求解(us1=us2=0)由IE→UCE（或UC）由于电路对称,元器件对称，故两管对应的电流电压对称,只需对半边电路列方程求解。（1）画出直流通路，标出各管电流、电压；（2）对一半电路(直流通路)列电路方程求解。uS1=uS2=0（不作用）工程估算法：若令UB1=0，则UE1=-UBE，可直接求出上式。对输出回路：UCE1=UCE2=UCC+UEE-IE(RC+2Rcm)或UC1=UC2=U

8、CC-ICRC由输入回路当2、动态特性分析（1）对差模信号的放大特性差模输入电压Uid加在两管输入端（双端输入）,两管各分得一大小相等、极性相反的差模信号。公共电阻Rcm、RL对差模信号的等效：∵Uid引起两管电流、电压的变化是大小相等，极性相反∴（a）Rcm对差模信号短路；（b）交流地电位在½RL处。