第4章集成运算放大电路ppt课件.ppt

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1、第4章集成运算放大电路4.1电流源电路4.2功率放大电路4.3集成运算放大电路4.1电流源电路4.1.1基本电流源电路1.镜像电流源（CurrentMirror）由三极管组成的镜像电流源如图4-1（a）所示。图中V1管和V2管的参数完全相同，两管基-射之间的电压相等，UBE1=UBE2，故IB1=IB2=IB,IC1=IC2=IC。在图4-1（a）中，电源UCC通过电阻R和V1管产生一个基准电流IREF，将V2管集电极电流IC2作为输出电流Io，则当满足条件β>>2时，上式简化为（4-1）图4-1镜像电流源(a)三

2、极管构成的镜像电流源；(b)增强型MOS管构成的镜像电流源2.改进型的镜像电流源由式（4-1）可见，当三极管的电流放大系数β较小时，基极电流就不能忽略，这样Io≠IREF，因此为了减小因β小而造成的误差，在镜像电流源V1管的集电极与基极之间加一个缓冲管V3，利用V3管的电流放大作用减小IB对IREF的分流作用，从而提高输出电流Io的精度。改进后的电路如图3-17所示，图中V1、V2、V3管特性完全相同。图4-2改进型镜像电流源已知，β1=β2=β3=β,IB1=IB2=IB，UBE1=UBE2，因此输出电流整理后得若β

3、=10，代入上式可得Io≈0.982IREF，说明即使β很小，输出电流Io也与基准电流IREF保持良好的镜像关系，即Io≈IREF。3.比例电流源图4-3比例电流源由图可得UBE1+IE1R1=UBE2+IE2R2UBE1-UBE2+IE1R1=IE2R2当UBE1-UBE2<

4、第一级管子工作在小电流情况，这就要求微安级的电流源。在镜像电流源的基础上，在V-2管的发射极接入电阻R2，就构成了微电流源，如图4-4所示。微电流源电路是利用UBE1与UBE2的微小差值来控制电流Io的。由图4-4可得由于UBE1-UBE2差值很小，因此用不大的R2，就可获得微弱的电流Io，故称微电流源。根据PN结电压与电流的近似关系则设IS1≈IS2,可得(3-39)式（3-39）说明，当IC1和IC2已知时，可求出R2。图3-19微电流源5.威尔逊电流源威尔逊电流源如图3-20所示,图中V1、V2、V3管特性

5、完全相同。电路中V3管的作用与稳定静态工作点电路中的射极电阻Re相同，使IC２高度稳定。这种电流源的输出电流基本上等于参考电流，对β值不是很敏感。由图3-20可得图3-20威尔逊电流源3.3.2多路电流源电路具有多路输出的电流源如图3-21所示，V1管称为偏置管，它同时给V2、V3、V4管提供偏置电流。V0为缓冲管，它提高了基准电流IREF的精度。由图3-21可得图3-21多路电流源由于各管的b-e间电压UBE数值近似相等，所以所以【例3-3】图3-22所示电路为串级电流源，已知UBE=0.6V，试求输出电流Io。

6、解由图3-22可得3.3.3以电流源为有源负载的放大电路利用镜像电流源作为有源负载可以使单端输出的差分放大电路的差模电压放大倍数提高到接近于双端输出的情况，其电路如图3-23所示。图中V1、V2管组成射耦对；V3、V4管组成镜像电流源作为有源负载。显然，镜像电流源的参考电流为IC1，输出电流为IC4，而且IC4≈IC1。静态时，V1管和V2管的发射极电流IE1=IE2=I/2，IC1=IC2≈I/2，若β>>2，由镜像电流源得IC4≈IC1=I/2，所以输出电流io=IC4-IC2=0。图3-23有源负载的差分

7、放大电路动态时，加入差模信号uid，根据差分放大电路的特点，V1管的集电极电流在静态电流IC1的基础上增加了ΔiC1，V2管的集电极电流在静态电流IC2的基础上减小了ΔiC2，ΔiC1=-ΔiC2。由于iC4和iC1是镜像关系，ΔiC4=ΔiC1，因此Δio=ΔiC4-ΔiC2=ΔiC1-(-ΔiC1)=2ΔiC1。可见这个电流值是单端输出电流的两倍，即等于差分放大电路双端输出时的电流值。因此，用电流源作为差分放大电路的有源负载，可将双端输出信号“无损失”地转换成单端输出信号。若电路接有负载RL，且考虑V2、V4管的

8、输出电阻rce2、rce4，则电压放大倍数为若RL<<(rce1∥rce2)，则3.4功率放大电路3.4.1功率放大电路概述1.功率放大电路的特点功率放大电路（PowerAmplifier）主要有以下三个特点：1）根据负载要求，提供尽可能大的输出功率功率放大电路提供给负载的信号功率称为输出功率。当输入正弦信号时，在输出波形不超