模拟集成电路

1、6、模拟集成电路模拟集成电路6.1模拟集成电路中的直流偏置技术模拟集成电路中的直流偏置技术6.2差分式放大电路差分式放大电路6.3差分式放大电路的传输特性差分式放大电路的传输特性6.4集成电路运算放大器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实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路的影响应用电路的影响6.6变跨导式模拟乘法器变跨导式模拟乘法器6.7放大电路中的噪声和干扰放大电路中的噪声和干扰2021-12-281电工电子教研室2021-12-28电工电子教研室26.1 模拟集成电路中的直流偏置技术模拟集成电路中的直流偏置技术利用三端器件利用三端器件BJT和和FET的输出特性均具

2、有近似恒流的特性，动的输出特性均具有近似恒流的特性，动态输出电阻值均很高的特点，可以获得较好的电流源；态输出电阻值均很高的特点，可以获得较好的电流源；6.1.1BJT电流源电路电流源电路三端器件三端器件BJT和和FET的面积很小，这样就可以省去用外接电阻元的面积很小，这样就可以省去用外接电阻元件来建立静态工作点，使模拟集成电路获得件来建立静态工作点，使模拟集成电路获得稳定的直流偏置稳定的直流偏置。1.镜像电流源镜像电流源R2TCCV 1TEEV 1b2b1c2cOIC2iCE2vo可可用用范范围围斜斜率率1o r击击穿穿2021-12-28电工电子教研室3R2TCCV 1TEEV 1b2b1c

3、2cREFI 21的的参参数数完完全全相相同同、21TTBE2BE1VV BB2B1III B2IBC2C1III 两管呈两管呈镜像镜像关系关系RVVVI)(EEBECCREF CCBC1REF22IIIII C1IC2IREFC2II 集成运放中纵向晶体管的集成运放中纵向晶体管的均在均在几百几百以上以上REFC2OIII RVVIEECCO 当当R确定、确定、VCC、VEE一定时，一定时，IC2也随之确定；也随之确定；2021-12-28电工电子教研室4R2TCCV 1TEEV 1b2b1c2cREFIB2IC1IC2IT1管对管对T2管有温度补偿作用，使得该电管有温度补偿作用，使得该电流源

4、流源温度稳定性温度稳定性比较好：比较好：CT C2IC1IREFIRI.REFBVBIC2I镜像电流源优点：结构简单、应用广泛镜像电流源优点：结构简单、应用广泛镜像电流源缺点：受电源变化的影响大，要求镜像电流源缺点：受电源变化的影响大，要求电源十分稳定；电源十分稳定；VCC一定，若要求一定，若要求IC2较大，则较大，则IREF势必增大，势必增大，PR必然增大，在必然增大，在集成电路中应当避免；集成电路中应当避免；VCC一定，若要求一定，若要求IC2较小，则较小，则R的值必然很大，集成电路中不的值必然很大，集成电路中不宜制作高阻值的电阻，很难做到。宜制作高阻值的电阻，很难做到。R2TCCV 1T

5、EEV 1b2b1c2cREFIC1IC2Ie2R BE1v BE2v3Te3RRVVVVI)(EEBE1BE3CCREF 为减小为减小IB对对IREF的分流作用，提高的分流作用，提高IC2与与IREF的镜像程度，引入的镜像程度，引入T3；RVVVIBEEECCREF2 12)1(12B1B1B1B1B3B1REFIIIIIIIREFC2)1()1(II 加入射极电阻加入射极电阻Re3，使，使T3到地有了支路到地有了支路能够流过较大的射极电流，避免因为能够流过较大的射极电流，避免因为T3的电流过小，要选用的电流过小，要选用小小的管子的管子；2021-12-28电工电子教研室62.微电流源微电流

6、源R2TCCV 1TEEV 1b2b1c2cREFIB2IC1IC2Ie2R BE1v BE2ve2E2BEBE2BE1RIVVV RVVVI)(EEBECCREF 当当IREF一定时，一定时，IC2确定如下：确定如下：e2BEE2C2ORVIII 利用两管基利用两管基-射极电压差约几十毫伏可以控制输出电流射极电压差约几十毫伏可以控制输出电流IO，由于电，由于电压差数值小，故用不大的压差数值小，故用不大的Re2即可获得微小的电流；即可获得微小的电流；且由于且由于IC2的变化远小于的变化远小于IREF的变化，故电源电压波动对工作电流的变化，故电源电压波动对工作电流IC2的影响不大，输出电流有很高

7、的恒定性。的影响不大，输出电流有很高的恒定性。2021-12-28电工电子教研室76.1.2FET电流源电流源1.MOSFET镜像电流源镜像电流源RDDV SSV REFINMOSOD2II DS1V2T1T DS2V GSV基本镜像电流源基本镜像电流源VDDVT，NMOS管运行于饱和区，输管运行于饱和区，输出电流出电流IO近似等于基准电流近似等于基准电流IREF：RVVVIIIGSSSDDREFD2O 当器件具有不同的宽长比时，借助宽当器件具有不同的宽长比时，借助宽长比这一参数可近似描述两器件电流长比这一参数可近似描述两器件电流之间关系：（之间关系：（=0）REF1122O/ILWLWI d

8、s2orr常用镜像电流源常用镜像电流源2T2GS2n2D2O)(VVKII DDV SSV OD2II 2T1T3T2021-12-28电工电子教研室82.MOSFET多路电流源多路电流源2T0GS0n0D0REF)(VVKII DDV SSV D2I2T1T0T GS1VGS2V D3I3T GS3V D4I4T GS4V REFIREF1122D2/ILWLWI REF1133D3/ILWLWI REF1144D4/ILWLWI MOSFET多路电流源多路电流源2021-12-28电工电子教研室93.JFET电流源电流源gsdSSV ODIi DSvDiDSvo可可用用范范围围斜斜率率1o

9、 r|PVBRVOIJFET电流源电流源输出特性输出特性2021-12-28电工电子教研室106.2 差分式放大电路差分式放大电路零点漂移零点漂移现象：直接耦合放大电路中，将输入端短路，用灵敏的现象：直接耦合放大电路中，将输入端短路，用灵敏的直流表测量输出端，会有缓慢变化的输出电压。直流表测量输出端，会有缓慢变化的输出电压。原因：放大电路中任何参数的变化：原因：放大电路中任何参数的变化：电源电压的波动；元器电源电压的波动；元器件的老化；半导体元件参数随温度变化而变化。件的老化；半导体元件参数随温度变化而变化。特点：阻容耦合放大电路中，这种缓慢变化的漂移电压直接降落特点：阻容耦合放大电路中，这种

10、缓慢变化的漂移电压直接降落在耦合电容上，不会传递到下一级电路进行放大；在耦合电容上，不会传递到下一级电路进行放大；特点：直接耦合放大电路中，前后级直接相连。前一级漂移电压特点：直接耦合放大电路中，前后级直接相连。前一级漂移电压与有用信号一起被送到下一级，逐级放大，以至于在输出端很难与有用信号一起被送到下一级，逐级放大，以至于在输出端很难区别有用信号与漂移电压，放大电路不能正常工作。区别有用信号与漂移电压，放大电路不能正常工作。解决办法：解决办法： 采用高质量的稳压电源；使用经过老化实验的采用高质量的稳压电源；使用经过老化实验的元器件；由温度变化引起的半导体参数变化是产生零点漂移的元器件；由温度

11、变化引起的半导体参数变化是产生零点漂移的主要原因，因此也称为主要原因，因此也称为温度漂移温度漂移，简称，简称温漂温漂；2021-12-28电工电子教研室116.2.1差分式放大电路的一般结构差分式放大电路的一般结构抑制温漂的方法：对于直接耦合放大电路，如果不采取措施抑制抑制温漂的方法：对于直接耦合放大电路，如果不采取措施抑制温度漂移，其他方面再优良也不能成为实用电路；从某种意义上温度漂移，其他方面再优良也不能成为实用电路；从某种意义上来讲，零点漂移就是来讲，零点漂移就是Q点的漂移，稳定点的漂移，稳定Q点的措施也是抑制温漂点的措施也是抑制温漂的方法：的方法：引入直流负反馈，典型的静态工作点稳定电

12、路中引入直流负反馈，典型的静态工作点稳定电路中Re的作用；的作用；采用温度补偿的方法，利用热敏元件来抵消放大管参数的变化；采用温度补偿的方法，利用热敏元件来抵消放大管参数的变化；采用特性相同的管子，使它们的温漂相互抵消，构成采用特性相同的管子，使它们的温漂相互抵消，构成“差分式放差分式放大电路大电路”。BBVcROvTCCV bR SveR静态工作点稳定的原理只是抑制参静态工作点稳定的原理只是抑制参数随温度变化而变化，不可能完全数随温度变化而变化，不可能完全不变，温度变化时，不变，温度变化时，ICQ一定改变；一定改变；1.用三端器件组成的差分式放大电路用三端器件组成的差分式放大电路2021-1

13、2-28电工电子教研室12BBVcROvTCCV bR SveRBBVcROvTCCV bR SveRV改变电压输出端，寻找一个受温度控制的直流电压源改变电压输出端，寻找一个受温度控制的直流电压源V，当，当T管管集电极静态电位集电极静态电位VCQ变化时，变化时，V始终与之保持相等，那么输出电始终与之保持相等，那么输出电压中只有动态信号压中只有动态信号vS的作用结果，与静态工作点电位及其温度漂的作用结果，与静态工作点电位及其温度漂移无关；移无关；此时电路的输出没有接此时电路的输出没有接“地地”点。点。2021-12-28电工电子教研室13BBVcROvTCCV bR SveR采用与左半边电路参数

14、完全相同，采用与左半边电路参数完全相同，管子特性完全相同的电路，集电管子特性完全相同的电路，集电极静态电位在温度变化时也时时极静态电位在温度变化时也时时相等，电路以两管集电极电位差相等，电路以两管集电极电位差输出，克服了温漂。输出，克服了温漂。Re1、Re2的存在使电路电压放大的存在使电路电压放大能力变差，数值大时，甚至不能能力变差，数值大时，甚至不能放大；放大；直流电源与信号源不直流电源与信号源不“共地共地”；CCV BBVc1ROv1Tb1R S1ve1RBBVc2Rb2R S2ve2R2T2021-12-28电工电子教研室14用电流源取代用电流源取代Re，可以利，可以利用用恒流性恒流性给

15、电路提供稳定给电路提供稳定的直流偏置，同时恒流源的直流偏置，同时恒流源具有具有高阻值的动态电阻高阻值的动态电阻；CCV c1RO1v1T S1veRc2R S2vEEV O2v2TCCV BBVc1ROv1Tb1R S1ve1Rc2Rb2R S2ve2R2T i1vBBV Vc1RO1v1Tc2R i2v VO2vOI2TCCV BBVc1ROv1T S1veRc2R S2v2T2021-12-28电工电子教研室152.差模信号和共模信号的概念差模信号和共模信号的概念共模信号：大小相等且极性共模信号：大小相等且极性相同；相同；i2i1vv 由于电路参数对称由于电路参数对称C2C1ii C2C1

16、vv 0)()(c2CQ2c1CQ1C2C1O vVvVvvv说明差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用，参数完全对称说明差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用，参数完全对称时，共模输出为零；时，共模输出为零；2i2i1ici2i1vvvvv 取取任任意意值值，共共模模电电压压、 Vc1RO1v1T i1vc2R i2v VO2vOI2T2021-12-28电工电子教研室16差模信号：大小相等且极性差模信号：大小相等且极性相反；相反；i2i1vv C2C1ii C2C1vv c1c2CQ2c1CQ1C2C1O2)()(vvVvVvvv 说明差分式放大电路对差模信号可实现电压放大；说明差分式放大

17、电路对差模信号可实现电压放大；i2i1idi2i1vvvvv 取取任任意意值值，差差模模电电压压、有些文献将差分式放大电路叫做差动放大电路；即有些文献将差分式放大电路叫做差动放大电路；即“差动差动”意指意指输入端信号之间有差别（变化量），输出电压才有变动（变化输入端信号之间有差别（变化量），输出电压才有变动（变化量）。量）。 Vc1RO1v1T i1vc2R i2v VO2vOI2T2021-12-28电工电子教研室17当用差模和共模电压表示两当用差模和共模电压表示两输入电压时：输入电压时：2idici1vvv 2idici2vvv 两管的差模输出电压和共模两管的差模输出电压和共模输出电压可表

18、示为：输出电压可表示为：O2O1odvvv 2O2O1ocvvv 零点漂移相当于什么信号？设计放大器的目标是什么？零点漂移相当于什么信号？设计放大器的目标是什么？icvcidvdovAvAv 差差模模电电压压增增益益,/idodvdvvA 共共模模电电压压增增益益,/icocvcvvA Vc1RO1v1T i1vc2R i2v VO2vOI2T2021-12-28电工电子教研室186.2.2射级耦合差分式放大电路射级耦合差分式放大电路1.基本电路基本电路两管射极连接在一起，共同与两管射极连接在一起，共同与电流源电流源IO相连，便于直接传递相连，便于直接传递信号；信号；电路参数对称，双电源供电，

19、电路参数对称，双电源供电，且为且为双端输入、双端输出双端输入、双端输出。2.工作原理工作原理静态分析静态分析0i2i1 vvcc2c1RRR 0.7VBE2BE1 VV2/OCC2C1IIii CcC2c2C1c1IRIRIR 0.7VCcCCCE2CE1 IRVVV0O2O1o vvvCCV c1RO1v1T i1vc2R i2vEEV O2vOIov ev2T2021-12-28电工电子教研室19动态分析动态分析输入信号为输入信号为差模信号差模信号：当：当vi1=-vi2=vid/2时，一管电流增加，时，一管电流增加，另一管电流减小，差模输出电另一管电流减小，差模输出电压压vod=vo1-

20、vo2，vid=vi1-vi2输入信号为输入信号为共模信号共模信号:无论是温无论是温度变化，还是电源电压的波动度变化，还是电源电压的波动其效果相当于在输入端加入了其效果相当于在输入端加入了共模信号共模信号vic，输出电压，输出电压vo=voc1-voc2=0；输入信号为输入信号为差模信号差模信号vid与共模与共模信号信号vic的叠加的叠加：双端输出差放：双端输出差放电路只放大差模信号，抑制了电路只放大差模信号，抑制了共模信号；多用来做多级直接共模信号；多用来做多级直接耦合放大器的输入级。耦合放大器的输入级。CCV c1RO1v1T idvc2REEV O2vOIov evi1vi2v2TCCV

21、 c1RO1v1T icvc2REEV O2vOIov evi1vi2v2T2021-12-28电工电子教研室203.主要技术指标的计算主要技术指标的计算差模电压增益差模电压增益双端输入、双端输出双端输入、双端输出的差模电的差模电压增益：压增益：流过电流源的电流流过电流源的电流IO不变；不变；对称中点（虚线部分）为地对称中点（虚线部分）为地电位，包括负载中点；电位，包括负载中点； ovcR2LRb1i1b1cebe1rb1i idvcR2LR2cb2i be2rb2i2|,22LcLbeLi1o1i2i1o2o1idovdRRRrRvvvvvvvvA 以成倍的元器件换取抑制共以成倍的元器件换取

22、抑制共模信号的能力。模信号的能力。c1RO1v1T c2RO2vov ev2/idi1vv 2/idi2vv 2T2021-12-28电工电子教研室21双端输入、单端输出双端输入、单端输出的差模电的差模电压增益：压增益：此时只取出一管的集电极电压此时只取出一管的集电极电压变化量，当变化量，当RL=时，电压增时，电压增益只有双端输出的一半；益只有双端输出的一半； ovcRLRb1i1b1cebe1rb1i idvcR2cb2i be2rb2ibeLvdvd1221rRAA beLvdvd2221rRAA LcL| RRR 常用于将双端输入信号转换成常用于将双端输入信号转换成单端输出信号，集成运放

23、中间单端输出信号，集成运放中间级有时采用这样的接法。级有时采用这样的接法。c1R1T c2Rovev2/idi1vv 2/idi2vv 2T2021-12-28电工电子教研室22单端输入单端输入的差模电压增益：的差模电压增益：实际系统中，有时要求放大电实际系统中，有时要求放大电路的输入电路一端接地：路的输入电路一端接地：ro是实际电流源的动态输出电是实际电流源的动态输出电阻，可认为阻，可认为ro支路开路，支路开路，vid近近似分布在两管输入回路上，体似分布在两管输入回路上，体现现射极耦合射极耦合的作用；的作用；即单端输入时的电路工作状态即单端输入时的电路工作状态与双端输入时近似一致，等同与双端

24、输入时近似一致，等同于分别加上于分别加上一对差模信号一对差模信号和和一一对共模信号对共模信号的的叠加输入叠加输入；c1R1T c2R2idevv idi1vv 2idv oeervi 2idvor2TCCV c1RO1v1T ivc2REEV O2vOIov evi1vi2v2TCCV c1RO1v1T 2/ivc2REEV O2vOIov evi1vi2v 2/iv 2/iv 2/iv2T2021-12-28电工电子教研室23共模电压增益共模电压增益双端输出双端输出的共模电压增益：的共模电压增益：两管电流同时增加或减小，两管电流同时增加或减小，ve=iero=2ie1ro，即对于每管相，即对

25、于每管相当于射极接了当于射极接了2ro的电阻；的电阻；0icoc2oc1icocvc vvvvvA实际上，要达到完全对称是不可能的，但差分式电路对共模信号实际上，要达到完全对称是不可能的，但差分式电路对共模信号具有很强的抑制能力；具有很强的抑制能力； ocvcR1cebe1rb1i icvo2rebe2rb2i o2rcR2c icvcRoc1v1T cRoc2vocv ici1vv ici2vv o2ro2r2T2021-12-28电工电子教研室24单端输出单端输出的共模电压增益：的共模电压增益： oc1vcR1cebe1rb1i icvo2rebe2rb2i o2rcR2c icv oc2

26、vobecicoc2icoc1vc12)1(rrRvvvvA beo2)1(rr 1 ocvc12rRA cRoc1v1T cRoc2vocv ici1vv ici2vv o2ro2r2T实际上，差分式放大电路对共实际上，差分式放大电路对共模信号的抑制还利用了模信号的抑制还利用了射极电射极电阻对共模信号的负反馈作用阻对共模信号的负反馈作用。2021-12-28电工电子教研室25共模抑制比共模抑制比KCMR衡量放大电路放大差模信号和抑制共模信号能力的技术指标；衡量放大电路放大差模信号和抑制共模信号能力的技术指标；vcvdCMRAAK dBlg20vcvdCMRAAK 差分式放大电路中若电路参数对

27、称，由双端输出，共模电压增益差分式放大电路中若电路参数对称，由双端输出，共模电压增益Avc=0，kCMR趋近于无穷大；趋近于无穷大；如从单端输出，则共模抑制比为：如从单端输出，则共模抑制比为：beovc1vd1CMR1rrAAK 频率响应频率响应双端输入、双端输出差分式放大电路，因电路对称，可用单边共双端输入、双端输出差分式放大电路，因电路对称，可用单边共射极电路来分析，由于存在密勒效应，其高频响应与共射极放大射极电路来分析，由于存在密勒效应，其高频响应与共射极放大电路相同。因为采用直接耦合方式，具有极好的低频响应。电路相同。因为采用直接耦合方式，具有极好的低频响应。表表6.2.12021-1

28、2-28电工电子教研室264.*带有源负载的射极耦合差分式放大电路带有源负载的射极耦合差分式放大电路电路组成电路组成REFIC6IE6IE5IC3iC1iOC5II C2iC4iOiT1、T2对管是差分放对管是差分放大管；大管；T3、T4对管组成镜像对管组成镜像电流源作为电流源作为T1、T2的的有源负载有源负载；T5、T6对管，对管，R、Re6和和Re5构成电流源为构成电流源为电路提供电路提供稳定的静态稳定的静态电流电流；该电路是双入该电路是双入单出差分式放大电路。单出差分式放大电路。e6R1T idi121vv e5R eR4T)V6(CCV 3T)V6(EE V5T6Tidi221vv k

29、7 . 415001N39042N39062O2vN390422T2021-12-28电工电子教研室27工作原理工作原理静态时：静态时：0i2i1 vv由由VCC、-VEE、R、T6和和Re6决定电路的基准电流决定电路的基准电流e6BE6EECCREFE6RRVVVII 电路的比例电流源电流电路的比例电流源电流Oe5e6E6E5IRRII 差分电路的静态偏置电流：差分电路的静态偏置电流：2/2/OC5C4C3C2C1IIIIII 0C2C4o IIiREFIC6IE6IE5IC3iC1iOC5II C2iC4iOie6R1T idi121vv e5R eR4T)V6(CCV 3T)V6(EE

30、V5T6Tidi221vv k7 . 415001N39042N39062O2vN390422Tc3i2idmc1vgi c4iOi1T idi121vv e4T3Tidi221vv O2v)2(idmc2vgi 2T3 3c c3 3e e3 3b b4 4b b4 4c c4 4e ec c3 3ib be e3 3rb b3 3ib be e4 4rb b4 4ib bi2c c4 4i 1b1c1 1e ebe1rc c1 1i 2b2 2c c2 2e eb be e2 2rc c2 2ib b2 2ib b1 1i c c2 2c c4 4o oiii 加入差模电压加入差模电压vi

31、d时：时：c2c1ii 流入电流源的电流不变，流入电流源的电流不变，IO不变，不变，ve=0；c1c3ii c3c4ii c1c2ii c1c1c1c2c4o2)(iiiiii iC3由由ib3决定；决定；b b4 4b b3 3ii 基本单端输出差放小信号模型基本单端输出差放小信号模型c2oii idv ovcRb1i1b1cebe1rb1i cR2cb2i be2rb2i带有源负载差分式放大电路的输出带有源负载差分式放大电路的输出电流是基本单端输出差放的两倍；电流是基本单端输出差放的两倍；b1b3b32iii b1b1b32iii 3 3c c3 3e e3 3b b4 4b b4 4c

32、c4 4e ec c3 3ib be e3 3rb b3 3ib be e4 4rb b4 4ib bi2c c4 4i 1b1c1 1e ebe1rc c1 1i 2b2 2c c2 2e eb be e2 2rc c2 2ib b2 2ib b1 1i c ce e4 4rc ce e2 2rc ce e1 1rc ce e3 3rc3i2idmc1vgi c4iOi1T idi121vv e4T3Tidi221vv O2v)2(idmc2vgi 2T电压增益电压增益2idmc1c4vgii 2idmc1c2vgii o o2 2vc ce e4 4o o2 2c c2 2c ce e2

33、2o o2 2c c4 4rvirvi )|()|(c ce e4 4c ce e2 2b be ec ce e4 4c ce e2 2m mi id do o2 2v vd d2 2rrrrrgvvA 单端输出电压增单端输出电压增益接近于双端输益接近于双端输出的电压增益；出的电压增益；4 4c c2 2b b3 3c c3 3e e3 3b b4 4b bc c3 3ib be e3 3rb b3 3ib be e4 4rb b4 4i 1b1c1 1e ebe1rc c1 1ib b1 1i c ce e1 1rc ce e3 3rc c4 4i2 2c cc c2 2ic ce e4 4

34、rc ce e2 2ro o1 1vb be e2 2rb b2 2io o2 2vi id do o2 2i id do o2 2c ce e3 3c ce e1 1c c3 3c c1 1i id do o2 2o o1 1v vd dvvvvrriivvvA )|)(2 2i id dm mc c1 1c c4 4vgii 2idmc1c2vgii 双端输出的电压增益双端输出的电压增益基本单端输出差放其单端输出电压增益只有双端输出的电压增益基本单端输出差放其单端输出电压增益只有双端输出的电压增益的一半；的一半；)|()|(c ce e4 4c ce e2 2b be ec ce e4 4

35、c ce e2 2m mi id do o2 2v vd drrrrrgvvA 2021-12-28电工电子教研室31c3i2idmc1vgi c4iOi1T idi121vv e4T3Tidi221vv O2v)2(idmc2vgi 2T o2vce4r4e2c2idmc4vgi 2ec4ice2r)2(idmc2vgi c2ioice4ce2o|rrR beid2rR o5beic)1(2rrR 电流源内阻电流源内阻ro5很大，共模增益忽略。很大，共模增益忽略。3 3c c3 3e e3 3b b4 4b b4 4c c4 4e ec c3 3ib be e3 3rb b3 3ib be

36、e4 4rb b4 4ib bi2c c4 4i 1b1c1 1e ebe1rc c1 1i 2b2 2c c2 2e eb be e2 2rc c2 2ib b2 2ib b1 1i c c4 4ic ce e4 4rc c2 2ic ce e2 2rc c1 1ic ce e1 1rc c3 3ic ce e3 3ro o2 2vP272请对照更改请对照更改2021-12-28电工电子教研室326.2.2*源级耦合差分式放大电路源级耦合差分式放大电路射极耦合差分式放大电路的射极耦合差分式放大电路的差模输入阻抗很低差模输入阻抗很低，故在高输入阻抗，故在高输入阻抗模拟集成电路中，常采用模拟集成

37、电路中，常采用输入电阻高输入电阻高、输入偏置电流小输入偏置电流小的源极耦的源极耦合差分式放大电路；合差分式放大电路；1.CMOS差分式放大电路差分式放大电路T5、T6、T7构成基准构成基准电流电流IREF电路，形成电路，形成两组镜像电流源；两组镜像电流源；T3、T4作为作为NMOS对对管管T1、T2构成差放的构成差放的有源负载；有源负载；T7、T8为放大电路提为放大电路提供偏置电流供偏置电流IO；调整宽长比，实现各调整宽长比，实现各管之间电流比例关系管之间电流比例关系)V5(DD V)V5(SS V1T6T5T3T2T4T idi121vv idi221vv 7T8TO1vO2vPMOSPMO

38、SNMOSNMOSNMOS2021-12-28电工电子教研室33工作原理工作原理REFS5II D6ID7IOID3iD1iD2iOD7D6S5REFIIIII 2/OD4D3D2D1IIIII 电压增益电压增益双入双出差模电压增益：双入双出差模电压增益：)|(ds1ds3mvdrrgA 双入单出差模电压增益：双入单出差模电压增益：)|(ds4ds2mvd2rrgA 带有源负载的带有源负载的CMOS差放电路不仅输入电阻高，同时负载管有较差放电路不仅输入电阻高，同时负载管有较大的交流等效电阻，能得到更高的电压增益。大的交流等效电阻，能得到更高的电压增益。)V5(DD V)V5(SS V1T6T5

39、T3T2T4T idi121vv idi221vv 7T8TO1vO2vPMOSPMOSNMOSNMOSNMOS2021-12-28电工电子教研室342.JFET差分式放大电路差分式放大电路)V15(SS VOI3Td1RO1v d2RO2vi1vg1R)V15(DD V1M3.9k i2vg2R1M3.9k1T2TJFET差分式放大电路的电路结构、工作原理和分析方法与差分式放大电路的电路结构、工作原理和分析方法与BJT基本差分式放大电路基本相同；基本差分式放大电路基本相同；JFET差分式放大电路的输差分式放大电路的输入电阻可达入电阻可达1012，输入偏，输入偏置电流约为置电流约为100pA数

40、量级；数量级；MOSFET差分式放大电路差分式放大电路其输入电阻可达其输入电阻可达1015，输，输入偏置电流在入偏置电流在10pA以下。以下。2021-12-28电工电子教研室35COCC)2/(RIV V/,O2O1vvmV/idv200406080100120Q当当vi1-vi2=0时，电路处于时，电路处于静态工作状态静态工作状态Q点处；点处；vid在在0VT时，时，vo1、vo2与与vid呈线性关系；呈线性关系；TV TV区区性性线线vid在在VT 4VT时，时，vo1、vo2与与vid呈非线性关系；呈非线性关系；T4V T4VO2vO1vvid4VT和和vid1012；一般运放的一般运

41、放的ro200，超高速，超高速AD9610的的ro=0.05；3. 最大差模输入电压最大差模输入电压Vidmax集成运放的反相和同相输入端之间所能承受的最大电压值。集成运放的反相和同相输入端之间所能承受的最大电压值。2021-12-28电工电子教研室45共模特性：共模特性：1.共模抑制比共模抑制比KCMR和共模输入电阻和共模输入电阻ric一般通用型运放一般通用型运放KCMR为（为（80120）dB，高精度运放可达，高精度运放可达140dB，ric100M；2.最大共模输入电压最大共模输入电压Vicmax大信号动态特性：大信号动态特性：1.转换速率转换速率SR转换速率指闭环状态下，输入为大信号（

42、阶跃信号）时，放大电转换速率指闭环状态下，输入为大信号（阶跃信号）时，放大电路输出电压对时间的最大变化速率：路输出电压对时间的最大变化速率：maxoRd)(dttvS 转换速率主要与运放的补偿电容、转换速率主要与运放的补偿电容、BJT各级的各级的极间电容、杂散电容，以及放大电路提供的极间电容、杂散电容，以及放大电路提供的充电电流等因素。充电电流等因素。2021-12-28电工电子教研室46电源特性：电源特性：1.电源电压抑制比电源电压抑制比KSVRKSVR是用来衡量电源电压波动对输出电压的影响：是用来衡量电源电压波动对输出电压的影响：)(EECCIOSVRVVVK vdOIOAVV 2.静态功

43、耗静态功耗PV输入信号为零时，运放消耗的总功率：输入信号为零时，运放消耗的总功率：EOEECOCCVIVIVP 运放可分为通用型和专用型；通用型各种指标比较均衡全面，适运放可分为通用型和专用型；通用型各种指标比较均衡全面，适用于一般工程的要求；专用型主要是为了满足特殊要求的场合，用于一般工程的要求；专用型主要是为了满足特殊要求的场合，有高输入电阻、低漂移、低噪声、高精度、高速、宽带、低功耗、有高输入电阻、低漂移、低噪声、高精度、高速、宽带、低功耗、高压、大功率、仪用型、程控性和互导型等；高压、大功率、仪用型、程控性和互导型等；表表6.5.12021-12-28电工电子教研室476.5.2集成运放应用中的实际问题集成运放应用中的实际问题如何选用集成运放？首选通用型运放，通用性