模拟集成电路中的直流偏置技术ppt课件.ppt

,6.1模拟集成电路中的直流偏置技术,6.1.1BJT电流源电路,6.1.2FET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,1,把整个电路中的元器件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路。,1.就集成度分：小规模中规模大规模超大规模（每块芯片上可有上亿个元件）,2.就导电类型分：双极型单极型两者兼容型,3.就功能分：数字集成电路模拟集成电路,集成电路：,分类：,2,由于制造工艺上的原因，模拟集成电路与分立元件电路相比有以下特点：,（1）电阻和电容的值不宜做得太大，电路结构上采用直接耦合方式,由于集成电路中，电阻是利用NPN管的基区体电阻构成，电阻值的范围一般为几十欧10千欧左右，阻值范围不大，且阻值精度不易控制，误差可达10%20%。所以，若需要高阻值电阻，可用BJT或FET等组成的恒流源代替，或采用外接电阻的方法。,电容则采用PN结的结电容构成，约在100PF以下，误差也较大，因此电路结构只能采用直接耦合方式。电感的制造则更加困难。,集成电路的特点,3,（2）为克服直接耦合电路的温度漂移，常采用差分式放大电路作为输入级,（3）尽量采用BJT（或FET）代替电阻电容和二极管等元件,在集成电路制造工艺中，制造三极管（特别是NPN管）比制造其他元件容易，且占用面积小，性能好。因此常用BJT（或FET）构成恒流源作偏置电阻；将BJT的基极和集电极短接构成二极管稳压管等；用复合管共射共基共集共基等组合电阻来改善单管电路的性能。,4,6.1.1BJT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,IC2相当于基准电流IREF的镜像,存在问题：当不够大时，IC2与IREF差异较大,5,6.1.1BJT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,6,IC2IREF,IC2与IREF互为镜像,改进：带缓冲的镜像电流源：,镜像电流源电路适合用于较大工作电流（mA级）的场合，若需要IC2R，在集成电路中不易实现。,IREF=,利用T3的电流放大作用，减小IB对IRFE的分流作用，提高IC3与IRFE互成镜像的精度,R,7,2.比例恒流源电路,在镜象恒流源电路的基础上，增加两个发射极电阻，使两个发射极电阻中的电流成一定的比例关系，即可构成比例恒流源。其电路如图6.3所示。,图比例恒流源,8,IE2Re2=VBE1VBE2,IE2Re2+VBE2=VBE1（KVL方程）,IE2=（VBE1VBE2）/Re2=VBE/Re2IC2,VBE的数值很小,IC2亦很小，故称为微电流源,IREFVcc+VEE/R,当电源变化时IREF变化VBE变化很小IC2变化很小（远小于IREF的变化）IC2较稳定,3.微电流源,9,A1和A3分别是T1和T3的相对结面积,动态输出电阻ro远比微电流源的动态输出电阻为高,6.1.1BJT电流源电路,4.高输出阻抗电流源,10,6.1.1BJT电流源电路,5.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,11,6.电流源作有源负载,共射电路的电压增益为：,对于此电路Rc就是镜像电流源的交流电阻，一般在几百千欧以上,因此增益为,比用电阻Rc作负载时提高了。,放大管,12,6.1.2FET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,13,6.1.2FET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，输出