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文档简介

1、差分式放大器,集成电路运算放大器,集成电路运算放大器中的电流源,一、电流源电路的特点:这是输出电流恒定的电路。它具有很高的输出电阻。 1、BJT、FET工作在放大状态时,其输出电流都是具有恒流特性的受控电流源;由它们都可构成电流源电路。 2、在模拟集成电路中,常用的电流源电路有: 镜象电流源、精密电流源、微电流源、多路电流源等 3、电流源电路一般都加有电流负反馈, 4、电流源电路一般都利用PN结的温度特性,对电流源电路进行温度补偿,以减小温度对电流的影响。,电 流 源 概 述,电 流 源 概 述,集成电路电流源,一、镜象电流源,镜象电流源,其中:基准电流 是稳定的,故输出电流 也是稳定的。,二

2、、精密镜象电流源,精密镜象电流源和普通镜象电流源相比,其镜象精度提高了 倍。,精密电流源,电路中增加了T3 管, IB3 比镜象电流源的2IB小3倍。因此IC2和IREF之间的镜象精度提高了 倍。,三、微电流源,微电流源电路,接入Re2电阻得到一个比基准电流小许多倍的微电流源,适用微功耗的集成电路和集成放大器的前置级中。,微电流源,IC2 远小于IREF ,当R取 几k 时, IREF 为mA量级,而IC2可降至A量级的微电流源。且IC2 的稳定性也比IREF 的稳定性好。,四、比例式电流源,在镜象电流源电路的基础上,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,即可构成比例电

3、流源。,比例式电流源,五、多路电流源,通过一个基准电流源稳定多个三极管的工作点电流,即可构成多路电流源。图中一个基准电流IREF可获得多个恒定电流 IC2、IC3。,多路电流源,差分放大电路,电路完全对称的理想情况:,差模电压增益,差模信号,放大两个输入信号之差,共模信号,差分放大电路仅对差模信号具有放大能力,对共模信号不予放大。,差模信号:是指在两个输入端加幅度相等,极性相反的信号。,共模信号 :是指在两个输入端加幅度相等,极性相同的信号。,差分放大电路的组成,差分放大电路是由两个特性基本相同的三极管组成,电路参数对称相等。,差分放大电路的静态和动态计算方法与基本放大电路基本相同。,静态分析

4、,动态分析,当输入信号为零时,即,当在电路两个输入端各加一个大小相等,极性相反的信号电压,,一管电流增加,另一管电流减小,所以,即在两个输出端有信号电压输出。,抑制零点漂移的原理,零点漂移 当放大电路的输入端短路时,输出端还有电压输出。,在差分电路中,温度的变化,电源电压的波动都会引起两管集电极电流、集电极电压的变化,其效果相当与在两个输入端加入了共模信号,由于电路对称,在理想的情况下,输出电压不变,从而抑制了零点漂移。,零点漂移动画6-1,零点漂移动画6-2,差模电压增益,双端输入、双端输出,双端输入、单端输出,加负载电阻RL,差分放大电路有两个输出端集电极C1和集电极C2。 若信号从C1

5、和C2输出,则称为双端输出,反之,若信号仅从集电极 C1或C2 对地输出,则称为单端输出。,共模电压增益 Avc,(1)双端输出时:,(2)单端输出时:,共模电压增益越小,放大电路的性能越好。,Avc1越小,抑制共模信号的能力越强。,(2)差模输入电阻,不论是单端输入还是双端输入,差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。,(3)输出电阻,输出电阻在 单端输出时, 双端输出时,,共模抑制比,(2)单端输出时共模抑制比,共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。,(1)双端输出时KCMR为无穷大,恒流源差分放大电路,为了提高共模抑制比应加大Re 。但Re加大后,为保证工作点不变,必须提高负电源

6、,这是不经济的。可用恒流源T3来代替Re 。 恒流源动态电阻大,可提高 共模抑制比。同时恒流源的 管压降只有几伏,可不必提 高负电源之值。,恒流源电流数值为 IE =(VZ - VBE3 )/ Re,双电源差分放大电路,差分放大电路的静态计算,将电路中信号源短路即可获得计算静态的直流通路。已知:=100,VBE=0.6V,另一种工程估算法:,交流参数rbe:,例1:,解:,小 结(对于基本共发放大器构成的差放),例2:,一、估算Q点:,二、动态分析:,等效的发射极耦合电阻REE比例式电流源的输出电阻,例2:,1.双出(双入或单入):差模特性: rbe=1.3k,画差模信号通路:,例2:,画共模信号通路:把直流电源、Vid 都短路;RL 两端共模信号电位相等,故其中无共模电流流过,故可视作开路;由于两臂的共模信号电流同时流过T4 、R1,因此,把它等效到每管发射极时,需用2REE表示。RW的影响可略。,共模特性:已算得rbe=1.3k,电流源的输

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