北京大学：《集成电路原理与设计 Principle of Integrated Circuits》课程电子教案（模拟集成电路原理与设计）第九章 运算放大器

上一讲 口反馈技术在电路设计中有重要应用 ◇正反馈构成振荡器,负反馈提高信号处理精度等 口负反馈电路有什么特性? ◇增益灵敏度、终端阻抗、带宽、非线性 口负反馈系统的构成? 前馈网络、反馈网络、反馈误差的产生、输出信号 的检测 口放大器的种类? 今四类 口负反馈系统中信号检测方法? ◇检测电压—并联反馈 ◆检测电流—串联反馈 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 1 上一讲 反馈技术在电路设计中有重要应用 正反馈构成振荡器，负反馈提高信号处理精度等 负反馈电路有什么特性？ 增益灵敏度、终端阻抗、带宽、非线性 负反馈系统的构成？ 前馈网络、反馈网络、反馈误差的产生、输出信号 的检测 放大器的种类？ 四类 负反馈系统中信号检测方法？ 检测电压——并联反馈 检测电流——串联反馈

上一讲 口负反馈系统信号相加方法? 心电压信号串联相加 电流信号—并联相加 口常见四类反馈结构? 今电压一电压反馈 电流一电压反馈 电压一电流反馈 电流一电流反馈 口先假定反馈网络是理想的(无负载效应),对 每种反馈结构 阐明了其结构特点 令坌析了基闭环增益、输入阻抗、输出阻抗,并举了 若千实例 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 2 上一讲 负反馈系统信号相加方法？ 电压信号——串联相加 电流信号——并联相加 常见四类反馈结构？ 电压－电压反馈 电流－电压反馈 电压－电流反馈 电流－电流反馈 先假定反馈网络是理想的（无负载效应），对 每种反馈结构 阐明了其结构特点 分析了其闭环增益、输入阻抗、输出阻抗，并举了 若干实例

上一讲 口当反馈网络不理想的(有负载效应) 讨论了每种反馈结构适合的反馈网络模型 电压一电压反馈G模型 电压一电流反馈Y模型 电流一电压反馈—Z模型 电流一电流反馈H模型 对每种反馈结构 S1反馈网络用适合的模型替代 S2—计算闭环增益表达式 S3定义包含负载的开环增益的表达式 S4包含负载的开环增益的推导方法 反馈网络的正向增益推导方法 通过比例因子(1+βAo),可计算输入输出阻抗 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 3 上一讲 当反馈网络不理想的（有负载效应） 讨论了每种反馈结构适合的反馈网络模型  电压－电压反馈——G模型  电压－电流反馈——Y模型  电流－电压反馈——Z模型  电流－电流反馈——H模型 对每种反馈结构  S1——反馈网络用适合的模型替代  S2——计算闭环增益表达式  S3——定义包含负载的开环增益的表达式  S4——包含负载的开环增益的推导方法  S5——反馈网络的正向增益推导方法  通过比例因子（1+  AOL），可计算输入 /输出阻抗

上一讲 口环路增益的两种计算方法 令我们采用方法二:确定开环增益Ao和反馈 系数β后,得到环路增益βAo 口反馈对噪声的影响 ☆噪声特性无改善 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 4 上一讲 环路增益的两种计算方法 我们采用方法二：确定开环增益 AOL和反馈 系数 后，得到环路增益  AOL 反馈对噪声的影响 噪声特性无改善

模拟集成电路原理与设计 第9章运算放大器 陈中建 chenziapku. edu.cn 62759051,理科2号楼2619 微电子学系

5 模拟集成电路原理与设计 第 9章 运算放大器 陈中建 chenzj@pku.edu.cn 62759051，理科 2号楼2619 微电子学系

授课内容 绪论,2学时 重要性、一般概念 器件物理基础,2学时 MOSFET结构、IV特性、二级效应、器件模型 单级放大器,5学时 共源、共漏、共栅、共源共栅 EDA系统使用常识 和设计实习实例演示,2学时 做设计实习所需软硬件系统的使用 差动放大器,3学时 定性分析、定量分析、共模响应、吉尔伯特单元 无源有源电流镜,2学时 基本/共源共栅/有源电流镜 放大器的频率特性,4学时 弥勒效应、极点与节点关系、单级放大器频 率特性分析 噪声,4学时 统计特性、类型、电路表示、单级放大器 噪声分析、噪声带宽 期中考试2学时,评卷1学时。习题课若干学时 反馈,6学时 特性、四种反馈结构、负载影响、对噪声的影响 运算放大器,6学时 性能参数、一级运放、两级运放、各指标分析 稳定性和频率补偿,6学时 多极点系统、相位裕度、频率补偿 版图,3学时 叉指、对称、ESD等 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 6 授课内容 绪论， 2学时 重要性、一般概念 单级放大器， 5学时 无源/有源电流镜， 2学时 差动放大器， 3学时 放大器的频率特性， 4学时 噪声， 4学时 运算放大器， 6学时 反馈， 6学时 稳定性和频率补偿， 6学时 版图 ， 3学时 共源、共漏、共栅、共源共栅 定性分析、定量分析、共模响应、吉尔伯特单元 弥勒效应、极点与节点关系、单级放大器频 率特性分析 统计特性、类型、电路表示、单级放大器 噪声分析、噪声带宽 特性、四种反馈结构、负载影响、对噪声的影响 性能参数、一级运放、两级运放、各指标分析 叉指、对称、ESD 等 多极点系统、相位裕度、频率补偿 器件物理基础， 2学时 MOSFET结构、IV特性、二级效应、器件模型 基本/共源共栅/有源电流镜 EDA系统使用常识 和设计实习实例演示， 2学时 做设计实习所需软硬件系统的使用 期中考试 2学时，评卷 1学时。习题课若干学时

说明 口旧版译著中这一章有多个地方翻译不当 ◆有几个地方翻译错了,或含糊不清,失掉原 文原意 ◆如P243噪声与失调”节中 书上:“在常用的运放电路中,许多器件由于必 须用大的尺寸或大的偏置电流都会引起噪声和失 应改为:“在常用的运放电路中,有几个器件对 噪声和失调的影响较大,需要采用大尺寸或大偏 置电流” 今遇到难以理解的地方时,对照一下英文原文 ■英文版反而比中文版更易看懂,语意的连贯性强 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 7 说明 旧版译著中这一章有多个地方翻译不当 有几个地方翻译错了，或含糊不清，失掉原 文原意  如P243“噪声与失调”节中  书上：“在常用的运放电路中，许多器件由于必 须用大的尺寸或大的偏置电流都会引起噪声和失 调”  应改为：“在常用的运放电路中，有几个器件对 噪声和失调的影响较大，需要采用大尺寸或大偏 置电流” 遇到难以理解的地方时，对照一下英文原文  英文版反而比中文版更易看懂，语意的连贯性强

第9章运算放大器 口9概述 ☆9.11性能指标 口92一级运放 口9.3两级运放 口9.4增益的提高 口9.5性能比较 口9.6共模反馈 口9.7输入范围限制 口9.8转换速率 口99电源抑制 口9.10运放的噪声 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 8 第 9章 运算放大器 9.1 概述 9.1.1 性能指标 9.2 一级运放 9.3 两级运放 9.4 增益的提高 9.5 性能比较 9.6 共模反馈 9.7 输入范围限制 9.8 转换速率 9.9 电源抑制 9.10 运放的噪声

本章重点 口9.1概述 ☆掌握各性能指标的定义 口92一级运放 令理解原理,会分析,会设计 口93两级运放 ◆理解原理,会分析,会设计 口9.4增益的提高 ☆理解原理,会分析 口9.5性能比较 ☆了解 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 9 本章重点 9.1 概述 掌握各性能指标的定义 9.2 一级运放 理解原理，会分析，会设计 9.3 两级运放 理解原理，会分析，会设计 9.4 增益的提高 理解原理，会分析 9.5 性能比较 了解

本章重点 口9.6共模反馈 ☆理解原理,会分析 口9.7输入范围限制 ☆理解原理,会分析 口9.8转换速率 ☆理解原理,会分析 口99电源抑制 ◆理解原理,会分析 口9.10运放的噪声 ☆理解原理,会分析 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 10 本章重点 9.6 共模反馈 理解原理，会分析 9.7 输入范围限制 理解原理，会分析 9.8 转换速率 理解原理，会分析 9.9 电源抑制 理解原理，会分析 9.10 运放的噪声 理解原理，会分析