概述 42 集成运放中的电流源电路.ppt

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1、第四章　集成运算放大电路4.1集成运算放大电路概述4.2集成运放中的电流源电路4.3集成运放电路简介4.5集成运放的种类及选择4.4集成运放的性能指标及低频等效电路4.6集成运放的使用1、理解通用型集成运放的四个组成部分及其作用。2、掌握基本电流源电路的组成和工作原理。3、了解集成运放的主要技术指标及其物理意义。4、能根据需要合理选用集成运放电路。本章重点和考点：集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件，它以半导体单晶硅为芯片，采用专门的制造工艺，把晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路制作在一起，使之具有特定的功能。集成放大电路最初多用于各种模拟信号的

2、运算（如比例、求和、求差、积分、微分）上，故被称为运算放大电路，简称集成运放。4.1集成运算放大电路概述4.1集成运算放大电路概述集成电路简称IC(IntegratedCircuit)集成电路按其功能分数字集成电路模拟集成电路模拟集成电路类型集成运算放大器、集成功率放大器、集成高频放大器、集成中频放大器、集成比较器、集成乘法器、集成稳压器、集成数/模或模/数转换器等。集成电路的外形(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一.相邻元件具有良好的对称性，故适用于构成差分放大电路和恒流源电路。二.集成电路中电阻，其阻值范围一般在几十欧到几十千欧之间，如需高阻值电阻时，

3、要在电路上另想办法。三.在芯片上制作三极管比较方便，常常用晶体管（或场效应管）代替电阻（特别是大电阻）。四.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方式。五.集成电路中的晶体管和场效应管因制作工艺不同，性能上差别较大。常采用复合管的形式以得到各方面性能俱佳的效果。一、输入级高性能差分放大电路，大大减少温漂。二、中间级采用有源负载的共射（或共源）放大电路，有较高的电压放大倍数。三、输出级互补输出电路，带负载能力强，非线性失真小。四、偏置电路电流源电路，为各级提供合适的静态工作点。4.1.2集成运放电路的组成及其各部分的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。输入

4、级偏置电路中间级输出级+－uOuId图4.1.1　集成运放的基本组成4.1.3集成运放的电压传输特性图4.1.2　集成运放的符号和电压传输特性uO=f(uP–uN)+AoduPuNuOuOuP-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。电压传输特性集成运放是一个双端输入、单端输出，具有高差模放大倍数、高输入电阻、低输出电阻、能较好地抑制温度漂移的差分放大电路。输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放大关系，即集成运放的工作区域线性区域：Aod为差模开环放大倍数非线性区域：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。uOuP-uN+UOM-UO

5、M4.2集成运放中的电流源电路集成运放电路中的晶体管和场效应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；或作为有源负载取代高阻值的电阻，从而增大放大电路的电压放大倍数。一、镜像电流源(电流镜CurrentMirror)基准电流由于UBE0=UBE1，且T0与T1参数基本相同，则IB0=IB1=IB；IC0=IC1=IC所以当满足>>2时，则+VCCRIREF++T0T1IC1IB0IB12IBIC0UBE0UBE1图4.2.1镜像电流源4.2.1基本电流源电路根据晶体管发射结电压与发射极电流的近似关系，可得由于T0与T1的特性完全相同，所以二、比例电流源由图可得UBE0+

6、IE0R0=UBE1+IE1R1++图4.2.2　比例电流源+VCCRIREFT0T1IC1IB0IB12IBIC0UBE0UBE1R0R1整理可得：在一定取值范围内，若对数项可忽略，则可见，只要改变R0和R1的阻值，就可以改变IC1和IREF的比例关系。式中基准电流++图4.2.2　比例电流源+VCCRIREFT0T1IC1IB0IB12IBIC0UBE0UBE1R0R1当β>>2时，所以三、微电流源在镜像电流源的基础上接入电阻Re。引入Re使UBE1

7、2.3微电流源+VCCRIREFT0T1IC12IBIC0Re利用比例电流源的基本关系在已知Re的情况下，可以通过图解法或累试法解出IC1。图4.2.3　微电流源基准电流Re得：4.2.2改进型电流源电路问题：基本电流源电路在很小时，IREF和IC1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。一、加射极输出器的电流源图4.2.4加