模电课件第四章培训讲学.ppt

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1、模电课件第四章集成电路的外形集成电路的外形(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.对称性好，适用于构成差分放大电路。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，要在电路上另想办法。三.在芯片上制作三极管比较方便，常常用三极管代替电阻(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电路方式。五.集成电路中的NPN、PNP管的值差别较大，通常PNP的≤10。常采用复合管的形式。一、输入级差分电路，大大减少温漂。二

2、、中间级采用有源负载的共发射极电路，增益大。三、输出级互补对称电路，带负载能力强四、偏置电路电流源电路，为各级提供合适的静态工作点。输入级偏置电路中间级输出级+uouid4.1.2　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。集成运算的基本组成4.1.3　集成运放的电压传输特性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和反向输入端uN。电压传输特性输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放大

3、关系，即uOuP-uN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。+UOM-UOM4.2　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电阻，从而增大放大电路的电压放大倍数。4.2.1　基本电流源电路一、镜像电流源(电流镜CurrentMirror)+VCCRIREF++T1T2IC2IB1IB22IBIC1UBE1UBE2基准电

4、流由于UBE1=UBE2，T1与　　T2参数基本相同，则IB1=IB2=IB；IC1=IC2=IC所以当满足>>2时，则图4.2.1+VCCRIREF++T1T2IC2IB1IB22IBIC1UBE1UBE2二、比例电流源R1R2由图可得UBE1+IE1R1=UBE2+IE2R2由于UBE1UBE2，则忽略基极电流，可得两个三极管的集电极电流之比近似与发射极电阻的阻值成反比，故称为比例电流源。比例电流源三、微电流源在镜像电流源的基础上接入电阻Re。+VCCRIREFT1T2IC22IBIC1ReRe引入Re使U

5、BE2

6、点：1.受电源波动影响大；2.电流最低至mA级。IC2=IC1=IREF-IB3=IREF-IE3/(β+1)如β＝10　IC2=0.982IREF增加电阻Re2目的是使IE3增大。加射极输出器的电流源RIC2VCCT3T2T1IC1IREFIB3Re2二、威尔逊电流源T1管的c--e串联在T2管的发射极，其作用与典型的工作点稳定电路中的Re相同。威尔逊电流源公式推导（略）当β＝10　IC2=0.984IR可见，在β很小时，也可认为IC2=IR。IC2受基极电流影响很小。RIRIC2+VCCIC0IC4.2.3　多

7、路电流源T1IC1IC2IC3Re1Re2Re3T2T3电路图公式推导IC=IE＝IREF-∑IB/(β+1)当β较大时　IC=IREF由于各管的β，UBE相同，IERE≈IREFRE=IE1RE1=IE2RE2=IE3RE3IC2≈IE2=IREFRE/RE2IC3≈IE3=IREFRE/RE3IC1≈IE1=IREFRE/RE1所以ICT∑IBRIREFVCCT0ReIE基于图4.24的多路电流源多集电极管构成的　　　多路电流源多集电极管构成的多路电流源当基极电流一定时，集电极电流之比等于它们的集电区面积之比。

8、MOS管多路电流源MOS管多路电流源设沟道宽长比W/L＝S漏极电流之比正比于沟道的宽长比。例4.2.1图4.2.9所示电路是F007的电流源部分。其中T10与T11为纵向NPN管；T12与T13是横向PNP管，它们的β为5，b-e间电压值约为0.7V，试求各管的电电流。图4.2.9　　F007中的电流源电路解≈0.73mAIC10≈28uA≈0.52mA4.