[管理學(xué)]模電第06章模擬集成電路康華光(已修改)
2025-01-31 15:54 本頁面
【正文】 第六章 模擬集成電路 重點： ； ； 。 （ 12） 167。 直流偏置 ——提供恒定工作點電流 (恒流源 ) 一 . BJT電流源電路 1. 鏡像電流源 (1)電路組成 T1,T2參數(shù)相同 ,包括 ?1＝ ?2 ∵ VBE1＝ VBE2 ∴ IB1＝ IB2 , IC1＝ IC2＝ Io (2)鏡像電流源的作用 作用 1:靜態(tài)時可作為恒流源 ∵ 當(dāng) ? 較大時 , IB可以忽略 : Io＝ IC2≈IREF＝ RVVV )( EEBECC ???VCC VEE T1 T2 R IREF 2IB IC2=Io IC1 當(dāng) VCC,VEE ,R 恒定時 ,輸出電流 Io 恒定 外電路 （ 13） 作用 2:動態(tài)時可作為動態(tài)電阻 ∵ 靜態(tài)恒流 ∴ T1 T2輸出特性穩(wěn)定 : T2的 c e兩端表現(xiàn)出的動態(tài)電阻數(shù)值 : rce2＝ ro＝ ?vCE/?Ic ——較大 ,一般 ro在幾百千歐以上。 IB iC vCE ?vCE ?iC VCC VEE T1 T2 R IREF 2IB IC2=Io IC1 外電路 （ 14） 2. 微電流源 e2BE 2BE 1RVV ??e2BERV??由于△ VBE很小 ,所以 Io＝ IC2也很小。 作用 2——動態(tài)時可作為動態(tài)電阻 VCC VEE T1 T2 R Re2 Io＝ IC2≈IE2 作用 1——靜態(tài)時可作為恒流源 )1(e2b e 2e2c e 2 RrRrro ????IREF IB1+IB2 IC2=Io IC1 + VBE1 + VBE2 ro很大 外電路 （ 15） vo=rce2(io?ib2)＋ (io+ib2)Re2 e2b e 2e22 RRrRiiob ?????經(jīng)整理得 : e2b e 2e2c e 2c e 2 RrRrrro ????ro 的推導(dǎo)過程： 求 ro 的圖如右下圖所示。設(shè)從 T1基極看進(jìn)去的電阻為 R39。: rbe2 ib2 ?ib2 Re2 rce2 R rce1 ?ib1 ib1 io + vo 21bbeivR??? 0)1/ / (//11 ??? ?becerrR111111)1(bebecebebebervrvRvv?????e2b e 2e22e222)(RRrRRrRrr ceeceo ??????? ?rce2較大 R39。≈0 （ 17） 二 . FET電流源電路 1. MOSFET鏡像電流源 作用 1:靜態(tài)時可作為恒流源 Io=ID2≈IREF= RVVV )( SSGSDD ???——當(dāng) VDD ,VSS ,VGS , R 恒定時 , 輸出電流 Io 恒定。 作用 2:動態(tài)時可作為大電阻 rds T1 T2 +VDD VSS T3 MOSFET鏡像電流源的改進(jìn) T1 T2 +VDD VSS R IREF =ID1 ID2=Io + VGS ID2=Io + VGS Io= ID2=Kn2 (VGS –VT2 )2 （ 18） T1 T2 +VDD VSS T3 T3 T4 IREF ID2 + VGS ID3 ID4 2. MOSFET多路鏡像電流源 ——當(dāng) VDD ,VSS ,VGS 恒定時 , 各輸出電流 恒定。 （ 19） 3. JFET電流源 VSS ID=Io 作用 1:靜態(tài)時可作為恒流源 VGS =0 Io= ID=IDSS (1VGS/Vp )2 =IDSS ——恒流 作用 2:動態(tài)時可作為大電阻 rds VGS iD vDS ?vds ?id ds 兩端表現(xiàn)出的動態(tài)電阻數(shù)值 : rds＝ ro＝ ?vds/?id ——較大 （ 110） 167。 差分式放大電路 集成電路的工藝特點： (1)元器件具有良好的一致性和同向偏差 ， 因而特別有利于實現(xiàn)需要對稱結(jié)構(gòu)的電路 。 (2)集成電路的芯片面積小 ， 集成度高 ， 所以功耗很小 ，在毫瓦以下 。 (3)不易制造大電阻 , 需要大電阻時 , 往往使用有源負(fù)載 。 (4)只能制作幾十 pF以下的小電容 。 如需大電容 ， 只有外接 。 (5)不能制造電感 , 如需電感 , 也只能外接 。 因此 ,集成放大器等模擬集成電路都采用直接耦合方式 。 （ 111） 直耦放大電路的特殊問題 ——零點漂移 由溫度等變化引起的。 當(dāng)溫度變化使第一級放大器的靜態(tài)值發(fā)生微小變化時 ,這種變化量會被后面的電路逐級放大 ,最終在輸出端產(chǎn)生較大的電壓漂移。因而零點漂移也叫 溫漂 。 +++— Re1b1Rc1RT1ouuiTV2CCRe2VEEuo0t——輸入 vi=0時 , 輸出有緩慢變化的電壓產(chǎn)生。 （ 112） 直接影響對輸入信號測量的準(zhǔn)確程度和分辨能力。 嚴(yán)重時，可能淹沒有效信號電壓，無法分辨是有效信號電壓還是漂移電壓。 4. 減小零漂的措施 減少第一級零漂是關(guān)鍵。只有輸入端的等效漂移電壓比輸入信號小許多時，放大后的有用信號才能被很好地區(qū)分出來。 減小零漂的措施： ——采用差動放大電路。 差動放大電路是抑制零點漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。 （ 114） 一 . 基本差動放大電路 1. 電路組成 兩管特性及元件的參數(shù)值相等 , 靜態(tài)工作點相同。 有兩個輸入端、兩個輸出端。 靜態(tài)時 ,vi1= vi2 = 0, vo=VC1－ VC2=0 當(dāng)溫度升高時 ?IC? ? VC1,VC1 ? (兩管變化量相等 ) vo=(VC1+?VC1)－ (VC2+?VC2)=0 ——對稱差動放大電路對兩管的漂移有抑制作用。 ——利用對稱性 抑制 零漂 +VCC RC RB2 T1 RB1 RC RB2 RB1 T2 + vo – + vi1 – – vi2 + + vo1 + vo2 IC1 IC2 （ 115） (2)差動放大電路的輸入方式 雙端輸入 :需放大的信號 vi可從兩輸入端之間輸入 。 單端輸入 : vi可從一個輸入端 對地 輸入 ,另一輸入端接地 。 比較輸入 :vi1≠vi2 ,分別從兩輸入端輸入信號。 (3)差模輸入信號與共模輸入信號 任意兩個輸入信號 vi vi2均可分解為 : vi1=vic+vid/2
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