模电第六章集成运算放大电路ppt课件.ppt

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1、第六章模拟集成电路主要内容集成放大电路的特点电流源差分放大电路集成电路运算放大器实际集成运放的主要参数变跨导式模拟乘法器放大电路中的噪声与干扰引言集成放大电路的特点把整个电路中的元器件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，称为集成电路(IC－IntegratedCircuits)。它的体积小，而性能却很好。集成电路按其功能来分，有数字集成电路和模拟集成电路。模拟集成电路种类繁多，有运算放大器、宽频带放大器、功率放大器、模拟乘法器、模拟锁相环、模—数和数—模转换器、稳压电源和音像设备中常用的其他模拟集成电路等。模拟集成电路是本章的主干内容。它是集成电路设计与制造工艺不断发展的成果。本章首先

2、讨论模拟集成电路中普遍使用的直流偏置技术，即用集成工艺制造的BJT或FET的各种电流源。电流源除可为电路提供稳定的直流偏置外，还可作放大电路的有源负载以获得高增益。其次，模拟集成电路的另一组成单元是用BJT和FET组成的差分式放大电路，将重点讨论其工作原理和主要技术指标的计算。接着分析两种集成运放的实际电路，介绍集成运放的技术参数。随后，对变跨导模拟乘法器及其应用也作简要的讨论。最后，对放大电路中的噪声和干扰的来源及其抑制措施作简要的介绍。集成放大电路的特点1、电路结构与元件参数具有对称性2、用有源器件代替无源器件3、采用复合结构的电路4、采用直接耦合方式5、二极管由三极管构成主要的单元电路：

3、1.电流源2.差分放大电路6·1.1BJT电流源电路作用：向各个放大级提供合适的偏置电流。1、镜像电流源RVVIEECCREF+≈BBBIII==21b122CREFCIII-=BREFCCIIII212-==)21/(2b+=REFCIIREFCII>>21，则若bIREFIC1RT1T2IB2IB1iC2=IO=IC2=IREF+VCC2IBVBE1=VBE2镜像电流源－VEE(忽略VBE)常将IC2看作IREF的镜像，称此电路图为镜像电流源镜像电流源电路图a及代表符号b受R值限制，仅为mA数量级电流源输出特性的电流在一定范围内是恒定的，其斜率的倒数为动态输出电阻，即镜像电流源输出特性2

4、、微电流源e2Ce2EBEBERIRIVV2221=-很小21BEBEBEVVV-=D很小Re22BECVIDRT1T2IREFIC1IB1IB2IC2+VCC2IBVBE1VBE2微电流源Re2－VEE即用阻值不大的Re2即可获得微小的工作电流，称为微电流源。T2工作在输入特性的弯曲部分。T2输出电阻也较大3.高输出阻抗电流源这是镜像电流源的另一种改进电路。电路图如右，电路的基准电流为根据BJT的结构知识可知A1和A3分别是T1和T3的相对结面积电流源作T3射极电阻，rO很大，见P137※4组合电流源在多级集成电路放大器中，往往使用一个基准电流以获得多个电流源。图6.1.4示出了一个典型

5、的例子。通过R1的电流IREF就是四个电流源的基准电流。T1和T2、T4和T5构成镜像电流源。而T1和T3、T4和T6则构成了微电流源。在工程实际中，形象地将上部一组电路叫做电流源，而下部一组电路叫做电流阱。用途：1.电流源具有直流电阻小，交流电阻大的特点；作有源负载共射电路的电压增益为：对于此电路Rc就是镜像电流源的交流电阻，因此增益为比用电阻Rc作负载时提高了。放大管镜像电流源镜像电流源镜像电流源例：图中电路为F007偏置电路的一部分，VCC=VEE=15V，所有的三极管UBE=0.7V，其中NPN三极管的β>>2，横向PNP三极管的β=2，电阻R5=39k。①估算基准电流IREF；②分

6、析电路中各三极管组成何种电流源；③估算T13的集电极电流IC13；2.用作偏置电路④若要求IC10=28A，试估算电阻R4的阻值。+VCC-VEER5R4T13T12T10T11IREFIC10IC13解：IREF=VCC+VEE-2VBER5IC13=IREF（1-——）b+224C10CCTRIIIU1011lnR4=CTIC10IIUC1011lnT10、T11构成微电流源，T12、T13构成镜像电流源+VCC-VEER5R4T13T12T10T11IREFIC10IC13图6.1.5MOSFET镜像电流源电路如图6.1.5a所示，T1、T2是N沟道增强型MOSFET对管，该电路的结

7、构与图6.1.1a所示的BJT镜像电流源类似。6.1.2FET电流源1.MOSFET镜像电流源基本电路1.MOSFET镜像电流源电路如图6.1.5a所示，由于T1的漏、栅两极相连，只要VDD>VT，它必然运行于饱和区。假设两管的特性全同，输出电压vO足够大以至T2处于饱和区，相同的VGS，则输出电流Io将与基准电流IREF近似相等，即当器件具有不同的宽长比时，借助宽长比这一参数可以近似地描述两器件