多级放大电路 R R。a2 R 面①和吨① Avo3V3 Vo3 Vo IRL 输入级R个中间放大级A↑输出级R↓ 共集、共射 共射、共基 共集 R个 2个信号直接耦合 R1特别小 相减零漂 第4章场第6.2节差分第6.1节 第5章功率 效应管放大电路 电流源 放大电路 第8、9、10章运第6章集成改善第7章 反馈 算放大器应用各种 运算放大器 技术、方法 功能电路
1 多级放大电路 + – Vo RL R Io s Ii + – Vs + – Vi – Vi1 + – Vo1 + 放大电路 – Vi2 + – Vo2 + 放大电路 – Vi3 + – Vo3 + 放大电路 – Vi1 + Ro1 – Vo1 + – + Ri1 AVO1Vi1 – Vi2 + Ro2 – Vo2 + – + Ri2 AVO2Vi2 – Vi3 + Ro3 – Vo3 + – + Ri3 AVO3Vi3 输入级—Ri 中间放大级—AV 输出级—Ro 共集、共射 共射、共基 共集 第4章 场 效应管 第6.2节 差分 放大电路 2个信号 相减 第5章 功率 放大电路 直接耦合 零漂 Ri RL特别小 第6.1节 电流源 第6章 集成 运算放大器 性能 改善 第7章 反馈 技术、方法 第8、9、10章 运 算放大器应用 各种 功能电路
6集成电路运算放大器 6集成电路运算放大器中的电流源 62差分式放大电路 63集成电路运算放大器 64集成电路运算放大器的主要参数 26.5专用型集成电路运算放大器 6.6放大电路中的噪声与干扰 HOME BACKNE 2
2 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 6.2 差分式放大电路 6.3 集成电路运算放大器 6.4 集成电路运算放大器的主要参数 *6.5 专用型集成电路运算放大器 *6.6 放大电路中的噪声与干扰
61集成电路运算放大器中的 电流源 概述 学习要求 能辨认电路(电流源结 ●BJT基本电流源构的变化规律) 比例电流源 会计算电流源的输出 电流(求Q) ●镜像电流源 ●微电流源 多路电流源 电流源用作有源负载 HOME 3
3 6.1 集成电路运算放大器中的 电流源 • 镜像电流源 • 多路电流源 • 电流源用作有源负载 • 微电流源 • 概述 • BJT基本电流源 • 比例电流源 学习要求 会计算电流源的输出 电流（求Q） 能辨认电路（电流源结 构的变化规律）
6.1集成电路运算放大器中的电流源 ,1.概述 +恒流源:R、=∞,io=I,与R无关 600 IR, RL °三极管工作在放大区,其输出特性具 有恒流特性 特点:易受温度影响 CO R 直流电阻小RB=cE C 交流电阻大 △ CE ce 分析任务 △i C BQ Ai 确定电流源的输出电流, C并提高计算精度 如mcgo提高输出电阻R HOME
4 1. 概述 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 ICQ Q IBQ Rc VCC VCC vCE iC v VCEQ CE iC 直流电阻小 交流电阻大 C CE CE = I V R C CE ce = i v r 恒流源：Rs = ， iO = Is ，与RL无关 三极管工作在放大区，其输出特性 具 有恒流特性。 特点：易受温度影响 分析任务 确定电流源的输出电流， 并提高计算精度 提高输出电阻Ro
6.1集成电路运算放大器中的电流源 2.BJT基本电流源 R R e R 分压式射极偏置电路 在满足条件1>>l;vB>v时 b2 B CC R tb1 + r b2 R b2 BE R b2 V B B CC C E R.R +R e b1 b2 与R无关,且能稳定Q(温度影响) 电流源内阻R、=R(输出电阻) B·R R bI R e b2 R 0 (1+ +R1+R Rb R 式356(106页) HOME
5 2. BJT基本电流源 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 + – vi iB i1 Rb1 b c iC Rc VCC + – vo RL Re iE Rb2 Cb1 + Cb2 + e i2 Rb1 ——分压式射极偏置电路 IC Rc +VCC Re Rb2 VB IE 在满足条件 I1 >>IB ；VB >>VBE 时 电流源内阻 Rs = R’o（输出电阻） CC b1 b2 b2 B V R R R V + e B B E C E R V V I I − = e CC b1 b2 b2 e B R V R R R R V + Rb1 rbe Ib rce + – Vo Ib Rb2 Rb Re Io R’o ( ) be b e e ce ' o r R R R R r 1 + + = + RL 与Rc无关，且能稳定Q（温度影响） 式3.5.6（106页）
61集成电路运算放大中的电流源3,比例电流源 思路: R R RL 提高计算精度 R 。●增加1个二极管D C2 并使D与T(Je)具有相同 r的温度特性(补偿) TI T2D 即:V=VBE R el R 2 R b2 Re F以,在Je回路有: D+ Rb2 =v be C R BJT基本电流源 特殊状态 R b2 满足条件:1>>lB 比例电流源 R e B BE 而:ICE CC 1-8≈ RbI+ Rb2 rbi+ rb2 BE B R R 集成电路中,D→T1 HOME e
6 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 3. 比例电流源 Rb1 IC Rc +VCC Re Rb2 VB IE I1 Rb1 IC RL +VCC Rb2 Re D T I1 IO R IC2 RL +VCC Re1 Re2 T2 IC1 T1 IO I1 e B e B B E C R V R V V I − 提高计算精度 满足条件： I1 >>IB VB >>VBE • 增加1个二极管D 并使D与T（Je）具有相同 的温度特性（补偿） 即： VD = VBE 所以，在Je回路有： VD +I1 Rb2 = VBE +IC Re e b2 C 1 R R I = I 比例电流源 b1 b2 CC b1 b2 CC B E 1 R R V R R V V I + + − 而 ： ＝ 集成电路中，D→T1 BJT基本电流源 特殊状态 思路：
+vcc BJT电流源接法与放大电路接法比较 R R e I=0 C1 C2 T TI CO 0 BB BB R el R 2 NP N N 要鲁● C e h @垂 ↑Ln ● ●@● HOME BAC
7 VCC=0 IC=0 VBB IC 0 VBB T BJT电流源接法与放大电路接法比较 R IC2 Rc +VCC Re1 Re2 T2 IC1 T1
6.1集成电路运算放大器中的电流源 tvcc 4.镜像电流源 gb0a“思路:比例系数=1 去掉2个电阻,减少占用硅片面积 D R REF C1 C2 2/ nR求 B 假设T处于放大区(问题?) CI R 对管T与特性相同(温度补偿) Rel I Ne2 T T VBE2VBEL BFBI 比例电流源 B2 BI C2 对T的C点列KCL方程: Rel re C2 CI REF 2D=/ )C1 ra+r REF B 镜像lc2=la REF CCBEI L 1+ 2 REF ≈CC R R R=r 0 ce 2 HOM CK NE
8 4. 镜像电流源 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 R 思路：比例系数＝1 IC2 RL +VCC Re1 Re2 T2 IC1 T1 IO I1 R IC2 RL +VCC T2 IC1 T1 IREF e1 CC e2 e1 e2 e1 C2 1 R R V R R R R I I + = = 比例电流源 去掉2个电阻，减少占用硅片面积 2IB 求 IC2 = ? 对管T1与T2特性相同（温度补偿） 假设T1处于放大区（问题？） VBE2 =VBE1； 2 ＝ 1 B 2 = B 1 C2 = C1 I I ；I I C1 C1 REF B REF I I = I − 2I = I − 2 REF REF C2 C1 2 1 = I I I I + = 对T1的C点列KCL方程： R V R VCC VBE1 CC − 镜像 = o ce2 R = r
6.1集成电路运算放大器中的电流源 +v 4.镜像电流源思路:提高精度 R REF RL REF C2=1C1 ≈1REF CI 向问题1B问题2 vcE1=VB1≈0.6V≠cH E2 虽有:VB2=VB1;2=B1但仍造成:l2≠lC 修正如下:考虑基区宽度调制效应(75页) CE2 30 (为Em电压,典型值0(l=2H 1+ 100≈129 BE 0.6 ic=lse v (+cE C11+-CE11+ 00
9 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 R IC2 RL +VCC T2 IC1 T1 IREF 4. 镜像电流源 R V I I I I CC REF REF C2 C1 2 1 = + = 思路：提高精度 问题1 问题2 VCE1 = VBE1 0.6V VCE2 虽有：VBE2 = VBE1 ；2 = 1 但仍造成：IC2 IC1 修正如下：考虑基区宽度调制效应（75页） （ 为 电压，典型值 100V） = A C A ce V Early I V r e (1 ) CE C S B E A V v V v i I T = + 1.29 100 0.6 1 100 30 1 1 1 CE1 CE2 C1 C2 + + = + + = A A V V V V I I
61集成电路运算放大器中的电流源 +v “,4.镜像电流源R=2 R R REI 思路:提高精度 R REF RL 解决方法:增加1个缓冲级T3 BI 即共集放大器,减小吩分流。 CI C2 T2带缓冲级的镜像电流源 R e3 同样对T的C点列KCL方程: C1=IREF-lB3=REF- BI REF CC C2=C1 ≈IREF B 1+2 R REF 问题2 Ic2=lC1 1+2 REF 若尸较小,则分流造成 B 的误差不能忽略! REF 'CC- 2vBE\PR CC R 为了避免T的电流过小而使3下降 常常加入电阻R3,使3增大。 HOME 10
10 带缓冲级的镜像电流源 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 R IC2 RL +VCC T2 IC1 T1 IREF 4. 镜像电流源 R V I I I I CC REF REF C2 C1 2 1 = + = R IC2 RL +VCC T2 IC1 T1 IREF T3 IB3 2IB1 R IC2 RL +VCC T2 IC1 T1 IREF T3 IB3 2IB1 Re3 问题2 思路：提高精度 若 较小，则分流造成 的误差不能忽略！ 解决方法：增加1个缓冲级T3 即共集放大器，减小分流。 为了避免T3的电流过小而使 3下降， 常常加入电阻Re3 ，使IE3增大。 B 1 C1 REF B 3 REF 2I I = I − I = I − 同样对T1的C点列KCL方程： REF REF C2 C1 2 1 = I I I I 2 + = R V R V 2V I CC BE1 CC REF − = o ce2 R = r
