模拟电子技术康第五版-ch06-1

,6 模拟集成电路,6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术,6.3 差分式放大电路的传输特性,6.4 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应用电路 的影响,6.2 差分式放大电路,6.6 变跨导式模拟乘法器,6.7 放大器中的噪声和干扰,集成电路的基本概念,是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。它的体积小，而性能却很好。,集成电路：Integrated Circuit（IC）,*集成电路按处理信号的类型可分为数字IC和模拟IC。,*模拟IC： 通用模拟IC和专用模拟IC。,*通用模拟IC：运算放大器、宽带放大器、功率放大器、 模拟乘法器、稳压器、锁相环等。,模拟IC的工艺特点(BJTLM741),1制造数十皮法以上的电容将占用很大的硅片面积，电路中使用电容非 常不合算，无法集成电感元件 ，所以集成运放都是采用直接耦合方式。,2元器件参数精度差，但对称性好，所以大量采用对管结构。,4电阻值越大，占用硅片面积越大，所以大电阻常用BJT或FET代替。,3晶体管(BJT)按标准工艺制作，成本低且占用硅片面积小。二极管一般 都用BJT的一个PN结担任，不再用专门工艺生产。,原则：多用晶体管，少用电阻，尽量不用电容，不能使用电感。,集成运放及其基本组成,集成运放即集成运算放大器，是一个高性能的直接耦合多级放大器，是模拟电路中最重要的通用型集成电路。,偏置电路：,向各放大级提供偏置电流，采用电流源电路。,输 入 级：,应尽量减小零点漂移，采用差动放大电路；,中 间 级：,输 出 级：,主要承担电压放大作用，采用共射或共源放大电路；,应有较强的带负载能力，采用互补推挽功放电路。,集成运放中的电流源电路,集成运放中的BJT（FET）除了作为放大管外，还构成电流源电路，为各级提供合适的静态偏置；或作为有源负载取代高阻值的电阻，从而提高电路的放大能力。,集成放大器的符号和外形,(a) 国家标准符号 (b)原符号,运算放大器外形图,6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术,6.1.1 BJT电流源电路,6.1.2 FET电流源,1. 镜像电流源,2. 微电流源,3. 高输出阻抗电流源,4. 组合电流源,1. MOSFET镜像电流源,2. MOSFET多路电流源,3. JFET电流源,6.1.1 BJT电流源电路,1. 镜像电流源,T1、T2的参数全同,即12，ICEO1ICEO2,当BJT的较大时，基极电流IB可以忽略,IoIC2IREF,代表符号,6.1.1 BJT电流源电路,1. 镜像电流源,动态电阻,一般ro在几百千欧以上,输出电流与晶体管参数无关，稳定；受电源影响较大，要求电源十分稳定。,2.比例电流源,设各个BJT的参数相同，,实际中，为降低功耗，输入级要求微安级的偏置电流，基本镜像电流源和比例电流源所需的电阻将达兆欧数量级，在集成电路中 无法实现。,6.1.1 BJT电流源电路,3. 微电流源,所以IC2也很小。,rorce2（1 ）,（参考射极偏置共射放大电路的输出电阻 ）,3、微电流源,只要几千欧的R2，就可以得到几十微安的微小输出电流。,很小，几十mV,定性分析：,定量分析：,根据需要的电流IC2和参考电流决定发射极电阻：,一般设计中：,微电流源可以提供较小的输出电流。,6.1.1 BJT电流源电路,4. 组合电流源,T1、R1 和T4支路产生基准电流IREF,T1和T2、T4和T5构成镜像电流源,T1和T3，T4和T6构成了微电流源,6.1.2 FET电流源,1. MOSFET镜像电流源,当器件具有不同的宽长比时,（=0）,ro= rds2,MOSFET基本镜像电路流,6.1.2 FET电流源,1. MOSFET镜像电流源,用T3代替R，T1T3特性相同，且工作在放大区，当=0时，