模拟电子技术第6章.ppt
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1、6 模拟集成电路,6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术,6.3 差分式放大电路的传输特性,6.4 集成电路运算放大器,6.5 实际集成运算放大器的主要参数和对应 用电路的影响,6.2 差分式放大电路,1、镜像电流源工作原理,2、差分放大电路连接方式(工作组态),3、差模、共模信号的计算,重点:,4、射极耦合差分放大电路的分析计算,第六章 模拟集成电路,5、MC14573和LM741集成运放的应用,6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术,6.1.1 BJT电流源电路,6.1.2 FET电流源,1. 镜像电流源,2. 微电流源,3. 高输出阻抗电流源,4. 组合电流源,1. MOSFET镜像电流源,
2、2. MOSFET多路电流源,3. JFET电流源,6.1.1 BJT电流源电路,1、电流源,2、镜像电流源,当远大于1时, IC2IREF=(VCC-VBE)/RVCC/R,A、当R不变时,IC2 几乎不变化,所以 交流输出电阻很大 B、作为放大电路 的有源负载 C、T1对T2管有温 度补偿作用 D、当T1、T2 的不 大时,IC2与IREF存 在一定的误差 E、适用于IC2较大,T1、T2的参数全同,即12,ICEO1ICEO2,当BJT的较大时,基极电流IB可以忽略,IoIC2IREF,3、微电流源,IC2=(VBE1-VBE2)/Re2 =Ie2Re2 VBE/Re2,A、IC2为数值
3、较小的 电流 B、IREFVCC/R随VCC变化,如果R很大, 则IC2的变化很小,受电源影响很小 C、T1对T2管有温度 补偿作用,所以 IC2受温度影响小,5、应用实例,A、T2和T3组成的镜 像电流源作为T1 管的有源负载 B、由于镜像电流源 的交流电阻很大, 所以可大大提高 T1的电压增益。,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,6.2.1 差分式放大电路的一般结构,2. 有关概念,差模信号,共模信号,差模电压增益,共模电压增益,总输出电压,共模信号产生的输出,共模抑制比,反映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
4、工作原理,1. 电路组成及工作原理,静态,动态,仅输入差模信号,,大小相等,相位相反。,大小相等,,信号被放大。,相位相反。,2. 抑制零点漂移原理,温度变化和电源电压波动,都将使集电极电流产生变化。且变化趋势是相同的,,其效果相当于在两个输入端加入了共模信号。,这一过程类似于分压式射极偏置电路的温度稳定过程。所以,即使电路处于单端输出方式时,仍有较强的抑制零漂能力。,差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用,3. 主要指标计算,(1)差模情况,接入负载时, 双入、双出,3. 主要指标计算,(1)差模情况, 双入、单出,接入负载时,(1)差模情况, 单端输入,等效于双端输入,指标计算与双端输入相
5、同。,(2)共模情况, 双端输出,共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。,所以,共模增益, 单端输出,抑制零漂能力增强,(2)共模情况,(3)共模抑制比,双端输出,理想情况,单端输出,抑制零漂能力,越强,单端输出时的总输出电压,(4)频率响应,高频响应与共射电路相同,低频可放大直流信号。,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,共模输入电压,不计共模输出电压时,(4),4. 带有源负载的射极耦合差分式放大电路,共模输入电阻 Ricrbe2(1)ro5,4. 带有源负载的射极耦合差分式放大电路,差模电压增益 (
6、负载开路),则,单端输出的电压增益接近于双端输出的电压增益,6.3 差分式放大电路的传输特性,根据,iC1= iE1,iC2= iE2 vBE1= vi1= vid/2 vBE2= vi2 = -vid/2,又 vO1VCCiC1Rc1 vO2VCCiC2Rc2,可得传输特性曲线 vO1,vO2f(vid),vO1,vO2f(vid)的传输特性曲线,P316题6.2.2,思考题,6.4 集成电路运算放大器,6.4.1 集成电路运算放大器CMOS MC14573,6.4.2 集成运算放大器741,6.4.1 CMOS MC14573 集成电路运算放大器,1. 电路结构和工作原理,2. 电路技术指
7、标的分析计算,(1)直流分析,已知VT 和KP5 ,可求出IREF,根据各管子的宽长比 ,可求出其它支路电流。,(2)小信号分析,设 gm1 = gm2 = gm,则,输入级电压增益,(2)小信号分析,6.4.2 集成运算放大器741,6.4.2 集成运算放大器741,简化电路,UEE,+UCC,u+,uo,u,反相 输入端,同相 输入端,输入级,中间级,输出级,与uo反相,与uo同相,6.5 实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路的影响,6.5.1 实际集成运放的主要参数,6.5.2 集成运放应用中的实际问题,6.5.1 实际集成运放的主要参数,输入直流误差特性(输入失调特性),1. 输入
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