第6章模拟集成电路 ppt课件.ppt

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1、6.模拟集成电路集成电路（IC）：将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。集成电路的分类：按处理信号：数字集成电路和模拟集成电路；按实现功能：运放、功放、数模-模数转换器等；本章的结构：1.直流偏置技术；2.差分放大电路；3.运放及其参数；4.变跨导乘法器；5.噪声和干扰6.1模拟集成电路中的直流偏置技术直流偏置技术的作用：利用BJT和FET在放大区内具有近似恒流的特性，实现模拟集成电路的稳定直流偏置，稳定静态工作点。直流偏置技术的实现（常见的类型）：1.镜像电流源；2.微电流源；3.多路电流源

2、；4.JFET电流源；6.1.1BJT电流源电路1.镜像电流源代表符号结构特点：1.参数相同的两个BJT，2.电流源的输出电流是基准电流的镜像。即β1＝β2，ICEO1＝ICEO2T1、T2的参数全同当BJT的β较大时，基极电流IB可以忽略Io＝IC2≈IREF＝工作原理：动态电阻一般ro在几百千欧以上。镜像电流源的缺点：1.对基准电压，即电源要求较高；2.因为电阻难以集成，输出较小的镜像源（即要求电阻很大）难以在集成电路中实现。镜像电流源的优点：具有温度补偿作用2.微电流源结构特点：1.是对镜像电流源的改进；2.输出

3、管的射极接入电阻；3.主要提供微小的工作电流。由于很小，所以IC2也很小。ro≈rce2（1＋）工作原理：同样的，T1对T2具有温度补偿作用。3.高输出阻抗电流源结构特点：1.是镜像电流源的一种改进；2.T1、T2组成的镜像电流源是T3的射极偏置。很大的反馈电阻，可以使Ic3高度稳定A1和A3分别是T1和T3的相对结面积，注意T1、T2和T3参数不相同。电路优点：动态输出电阻ro远比微电流源的动态输出电阻高，有利于抑制共模信号。工作原理：由BJT的结构知识得：4.组合电流源作用：使用一个基准电流获得多个电流源。电路结构

4、：1.T1、R1和T4支路产生基准电流IREF。2.T1和T2、T4和T5构成镜像电流源；T1和T3，T4和T6构成了微电流源。6.1.2FET电流源1.MOSFET镜像电流源电路构成：将镜像电流源中的BJT对管换为MOSFET对管。工作原理：1.VDD大于VT，则T1必然工作在饱和区；2.设输出电压Vo足够大，则可以使T2工作在饱和区；当器件长宽比不同时：Kn与长宽比有关用T3代替RT1~T3特性相同，且工作在放大区，当=0时，输出电流为用MOSFET代替R的好处：1.利于集成；2.易于保证基准电流的稳定。2.MO

5、SFET多路电流源如何使电路支持多种电流输出3.JFET电流源电路构成：将JFET的栅极直接与源极相连。6.2差分式放大电路差分式放大电路简介：模拟集成电路的重要组成单元；常作为运放的输入级；对差模信号具有放大能力，对共模信号具有较强的抑制能力；其电路结构要求对称，偏置电路要有极高的动态输出电阻。6.2.1差分式放大电路的一般结构1.用三端器件组成的差分式放大电路结构特点：1.电路对称，公共射极接电流源；2.两个输出端，其中输出端所接电阻等值；2.有关概念共模信号相当于两个输入端信号中相同的部分；差模信号相当于两个输入

6、端信号中不同的部分；差模电压增益共模电压增益总输出电压共模抑制比抑制零漂能力的指标6.2.2射极耦合差分式放大电路1.电路组成及工作原理结构特点：1.射极相连并接电流源，直接传递信号；2.两个输入端，两个输出端；（1）静态分析（半路法）即，输入信号电压为零时，输出信号电压为零。仅输入差模信号，信号被放大。（2）动态工作原理仅输入共模信号，输出为零。（2）动态工作原理效果相当于在两个输入端加入了共模信号。（3）抑制零漂的原理零漂：当输入信号为零时，放大器输出端出现的直流电位缓慢变化的现象。温度变化和电源电压波动等都是产生

7、零漂的主要原因。2.主要指标计算差动放大器共有四种输入输出关系1.双输入，双输出；2.双输入，单输出；3.单输入，双输出；4.单输入，单输出；主要讨论的问题：1.差模电压增益AVD；共模电压增益AVC2.差模输入电阻Rid；输出电阻Rod3.共模抑制比KCMR例(4)当输出接一个12k负载时的差模电压增益.解：求:(1)静态(2)电压增益(3)差分电路的共模增益(4)共模输入电压不计共模输出电压时4.带有源负载的射极耦合差分式放大电路静态分析：IE6IREFIO＝IE5差模电压增益（负载开路）则单端输出的电压增益接

8、近于双端输出的电压增益动态分析：差模输入电阻Rid＝2rbe输出电阻5.源极耦合差分式放大电路（1）CMOS差分式放大电路（2）JEFT差分式放大电路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