第六章集成运算放大器 ■恒流源 复合管 差动放大电路 ■集成运算放大器 习题解答
第六章 集成运算放大器 恒流源 复合管 差动放大电路 集成运算放大器 习题解答
§6.电流源电路(恒流源) ■射极偏置电路(基本电流源) ■镜像电流源 ■微电流源 ■比例电流源 ■电流源作有源负载
§6.1 电流源电路(恒流源) 射极偏置电路（基本电流源） 镜像电流源 微电流源 比例电流源 电流源作有源负载
1.射极偏置电路(基本电流源) 当Vc,Rn,R2,R。确定后,VB CC 定,R1在一定范围内变化,I 基本不变一恒流。 RL 电流源在静态时为电路提供 b1 偏置电流,动态时作为电路的有 源负载 BR F(1+ e r+ r ≈(1+B)r b2 R 其中 Rb=Rn∥R2
1. 射极偏置电路（基本电流源） 当VCC，Rb1，Rb2，Re确定后，VB 一定，RL在一定范围内变化，IC 基本不变—恒流。 电流源在静态时为电路提供 偏置电流，动态时作为电路的有 源负载。 1 2 (1 ) (1 ) : // e O ce be b e ce b b b R R r r R R r R R R = + + + + = 其中 ro Rb1 Rb2 IC Re ro VCC RL
基本电流源内阻推导 bb Rb+ lure + re(+1o=o BIb 已 Vo+(o-Blbrce+Re(b+1o)=0 b R e +R+ oL ce Rb Re Bree -Re) 十兀十 e V≈Ⅰ「+ Re oL ce Bree rb 十五 Re R re(1+ )≈r(1+B) Ro+re+r
ro 基本电流源内阻推导 + ( - ) + ( + ) = 0 + + ( + ) = 0 . o . ce e b . b . o . o . o . b e e b . b b . b V I β I r R I I I R I r R I I ] + + ≈ [ + ( - )] + + = [ + + ce b b e e e ce . o . o ce e b b e e e ce e . o . o β r R r R R V I r β r R R r R R V I r R = (1+ ) ≈ (1+ ) ce b b e e e . ce o . o o r R r R R r I V r + + =
2.镜象电流源 CC R Bl B2 R B1 R R C2 I +2 R 所以当B1>时有:lc1≈l T1 BI CC BE ≈ C 2 R El E2 R 优点:只要T和T2的构造相同,LCr≈IR,结构简单 缺点:输出电流太大,且受电源电压、Ro和ⅤB的影响
2. 镜象电流源 C R : I ≈I 1 2 所以当1 时有 1 1 1 -( 1 2 ) - 2 C C R B B R I I = I I + I = I C R I β β I • + 2 = 1 1 1 2 1 - CC BE C C R V V I I I R = = 优点：只要T1和T2的构造相同，IC1≈IR，结构简单; 缺点：输出电流太大，且受电源电压、RO和VBE的影响。 R CC I R I I B 1 B 2 T1 T2 I C2 V I E 1 I E 2 I C1 RL
精密镜象电流源 2/ B 三1R B3 R B3+1 R R↓2B3 C2 Bi B3 C1 B,B3 T T C2 B1B3+2 B IB 由于有T3存在,lB3比镜象电流 源的2l小B3倍。因此lc2和R 更加接近。精密镜象电流源和 普通镜象电流源相比,其精度提高了β3倍
由于有T3存在，IB3比镜象电流 源的2IB小β3倍。因此IC2和IR 更加接近。精密镜象电流源和 普通镜象电流源相比，其精度提高了3倍。 精密镜象电流源 1 3 1 2 3 1 3 ≈ - 1 2 - - C R B C R B R I I I I I I I + = = C C R I I I 1 3 2 1 3 2 1 + = RL
3.微电流源 VBE1-VBE2=△VBE=lE2R CC △V BE C2=1E2 R R B C2 CC BEl R R C1 2 c2与I联的关系(当VBE1>>V时): BEl BEl BEl BE2 1R≈l1=ls1(e-1)≈/se E1 E2 BE 2 BE 2 C2 1E2=12(e公 1)≈2e分
3. 微电流源 BE BE BE E Re V V V I 1 2 2 - = = e BE C E R V I I Δ 2 ≈ 2 = R V V I I CC BE C R 1 1 - ≈ = IC2与IR的关系（当VBE1>>VT时）： T BE T BE V V S V V R E S I I I e I e 1 1 1 1 1) 1 = ( - T BE T BE V V S V V C E S I I I e I e 2 2 2 2 2 1) 2 = ( - VCC I R R I C1 Re I C2 + _ VBE1 + _ VBE2 T1 T2 2 IB I E 1 I E 2 RL
微电流源 △V BE BEl BE2 CC R SI S2 R B C2 般有Is1=I2,所以 △ C1 BE R C2 2 R C2 BEl BE2 因为△VBE小,所以Ic2<<IR; E1 E2 同时I2的稳定性也比IR好
微电流源 = (ln ln ) Δ ≈ - 2 2 1 1 2 S C S R T BE BE BE I I - I I V V V V 一般有IS1=IS2 ，所以： 2 2 = ln Δ ≈ C R e T e BE C I I R V R V I 因为ΔVBE小，所以IC2<<IR ； 同时IC2的稳定性也比IR好。 VCC I R R I C1 Re I C2 + _ VBE1 + _ VBE2 T1 T2 2 IB I E 1 I E 2 RL
4.比例电流源 VCc 因两三极管基极对地电位 相等,于是有: R BEI+l Von +/r RY B1T/B2 2 Elel ic1 因V B12B2 BEl BE2 所以:l1R1=I2Ra2 十 BE1BE2 R e1 R RR e2 e E1 E2 R Ic2与I成比例关系
4. 比例电流源 因两三极管基极对地电位 相等，于是有: e2 e1 R C2 E 1 e1 E 2 e2 BE1 BE2 BE1 E 1 e1 BE2 E 2 e2 ≈ ≈ ≈ R R I I I R I R V V V I R V I R 所以： 因 + = + IC2与IR成比例关系
多路电流源 由于各管的β、VBE相同,所以有: B IEo RO MIR RO= IE R1= IE2 R2= IE3 R3 CO R B R 当β较大时,Ico≈ E1= EO R R R CI Ic3 1 Icol Ro C2 ≈1p2 R R ∑IB T EI E2 E3 C3-1E3=1R 0 R R 2 3
R I R T0 R 0 T1 T2 T3 R 1 R 2 R 3 I C1 I C2 I C3 I C0 I E 0 I E 1 I E 2 I E 3 VCC 多路电流源 ∑IB 由于各管的β、VBE 相同，所以有： IE0 R0 ≈IR R0 = IE1 R1 = IE2 R2 = IE3 R3 1 0 1 ≈ 1 = R R I I I C E R 2 0 2 ≈ 2 = R R I I I C E R 3 0 3 ≈ 3 = R R I I I C E R B C R I I I - 0 当β较大时，IC0 ≈ IE0 ≈IR