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 6.5专用型集成电路运算放大器 26.6放大电路中的噪声与干扰 HOME
1 6 集成电路运算放大器 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
多级放大电路 R Avo2v2 Vo2 V3 Rs 输入级一R1↑中间放大级—个输出级一R。↓ 共集、共射 共射、共基 共集 R↑/2个信号直接耦合 R1特别小 相减 零漂 第4章 第62节 第6.1节 第5章 场效应管差分放大电路电流源 功率放大电路 第8、9、10章 性能 第6章 改善 第7章 运算放大器应用集成运算放大器 反馈技术、方法 各种功能电路
2 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
61集成电路运算放大器中的 电流源 ●概述 BJT基本电流源学习要求 能辨认电路(电流源 比例电流源 结构的变化规律) 镜像电流源 会计算电流源的输出 电流(求Q) 微电流源 ●多路电流源 电流源用作有源负载
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）
61集成电路运算放大器中的电流源 1.概述 +恒流源:R3、=∞,i=l,与R1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 直流电阻小R=n R 交流电阻大 △ CE 分析任务 △i C BQ ∠i 确定电流源的输出电流, 并提高计算精度 加cco提高输出电阻Ro HOME 4
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
61集成电路运算放大器中的电流源 比2.BJ基本电流源 R R e R L 分压式射极偏置电路 bl 在满足条件I1>lB;VB>>VB时 b2 B RbI+ rb2 CC R b2 Re B BE R b2 CC C E +R1,R e e 与R无关,且能稳定Q(温度影响) 电流源内阻R、=R(输出电阻) ce RbIrb2 R 0 (1+ B Re tr tr be Rh R 式3.56(106页) HOME 5
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 BE 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集成电路运算放大器中的电流源3.比例电流源 思路: R RI 提高计算精度 R RDIv lo ●增加1个二极管D CI C2 并使D与T(Je)具有相同 的温度特性(补偿) 即:VD=V BE Rel Re2rb2 Re 所以,在Je回路有: VD+Rb2=vbe +cRe BJT基本电流源 特殊状态 R b2 满足条件:11>IB 比例电流源 R e BE 而:I CC BE CC n≈1B-BEsB RbI+ Rb2 RbI+ R Re 集成电路中,D→T1 HOME 6
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 BE 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 +I1Rb2 = VBE +IC Re e b2 C 1 R R I I 比例电流源 b1 b2 CC b1 b2 CC BE 1 R R V R R V V I 而： ＝ 集成电路中，DT1 BJT基本电流源 特殊状态 思路：
tvcc BJT电流源接法与放大电路接法比较 R R c |A01=0 C1 2 CC BB BB R el Re? NP N C C °↑ 4 @鲁垂 HOME 7
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
61集成电路运算放大器中的电流源 4.镜像电流源 +v 思路:比例系数=1 R|1 R 去掉2个电阻,减少占用硅片面积 C1 12R门/ REF 2/ R求l 假设T处于放大区(问题?) 2对管T1与T特性相同(温度补偿) R el R 2 T T VBE2=VBE BBr 比例电流源 B2 B151C2 CI 对T的C点列KCL方程: C2人R、 CC CI Pe2 r+ re REF-21BREF-2C1 B 镜像(2=l REF CC BEl REF ≈⊥CC 1+ B R R HOME 0 ce 2
8 4. 镜像电流源 6.1 集成电路运算放大器中的电流源 思路： 比例系数＝1 R 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 B2 = B1 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
61集成电路运算放大器中的电流源 4.镜像电流源思路:提高精度 R R L REF CC C2 C1 REF R 间题1B间题2 T LvcE1=VB1≈0.6V≠VCE2 虽有:VBE2=VBE1;B2=B1但仍造成:IC2≠LC 修正如下:考虑基区宽度调制效应(75页) e 1+ CE2 30 1+ (VA为Eary电压,典型值100V) 100 ≈1.29 0.6 C Ise /T(1+u) 11+CE11+ A 100 HOME
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 BE 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 “4.镜像电流源Rn=m R R 思路:提高精度 R R REF 解决方法:增加1个缓冲级T C1 2IB191I Ic2 即共集放大器,减小分流。 T1 I2带缓冲级的镜像电流源 T 2 R 同样对T1的C点列KCL方程 2I1 BI CI REF B3 REF REF CC B REF 1+ R REF B问题2 C2CI 1+2 REF 若较小,则分流造成 B 的误差不能忽略!1an=c V灬Vg=R CC R 为了避免T的电流过小而使3下降, 常常加入电阻Rs,使l3增大。 HOME
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。 B1 C1 REF B3 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