【正文】 ＝ K gm1＝ gm2＝ gm3＝ gm4＝ gm 電路的共模電壓增益仍然很小，共模抑制很高 vo2 ＋ － rd s4 d4 s4 rd s2 d2 s2 RL id 2 id 4 gmvid / 2 gmvid / 2 io 參數(shù)不同時(shí)，結(jié)果將有所變化 帶有源負(fù)載的源極耦合 CMOS差分式放大電路 56 華中科技大學(xué) 張林 帶有源負(fù)載的源極耦合 BJT差分式放大電路 靜態(tài) IE6 ? IREF e6B E 6EECCRRVVV????E6E5E6 IRR ??IO ＝ IE5 57 華中科技大學(xué) 張林 T 3 i c1 T 1 T 4 + e 4 i c4 v o2 i c2 + v i2 = v i2 /2 e 2 i c 3 c 2 2 i b3 i b4 i b3 c 1 v i 1 = + v i2 /2 ? ib 4 = ? ib 3 ? ? ib 1 = ? ? ib2＝ ? c2 rce4 rce2 vo2 + e4 e2 beid2rv )2(beidrv? ic4 ic2 差模電壓增益 （負(fù)載開路） 0ce4o2ce2o2c2c4 ???? rvrvii 0)2(2 ce4o2ce2o2beidbeid ?????rvrvrvrv ??bec e 4c e 2ido2d2)||(rrrβA ??vvv則 單端輸出的電壓增益接近于雙端輸出的電壓增益 帶有源負(fù)載的源極耦合 BJT差分式放大電路 58 華中科技大學(xué) 張林 T 3 i c1 T 1 T 4 + e 4 i c4 v o2 i c2 + v i2 = v i2 /2 e 2 i c 3 c 2 2 i b3 i b4 i b3 c 1 v i 1 = + v i2 /2 ? ib 4 = ? ib 3 ? ? ib 1 = ? ? ib2＝ ? c2 rce4 rce2 vo2 + e4 e2 beid2rv )2(beidrv? ic4 ic2 差模輸入電阻 Rid＝ 2rbe ce4ce2o || rrR ?輸出電阻 帶有源負(fù)載的源極耦合 BJT差分式放大電路 59 華中科技大學(xué) 張林 共模輸入電阻 ])1(2[21 o5beic rrR ???? 帶有源負(fù)載的源極耦合 BJT差分式放大電路 華中科技大學(xué) 張林 60 集成運(yùn)算放大器 CMOS MC14573集成運(yùn)算放大器 BJT型 LM741集成運(yùn)算放大器 BiJFET型集成運(yùn)算放大器 LF356 61 華中科技大學(xué) 張林 P M OS T5 T6 ID6 ＋ － vid IR E F T1 T2 RR E F T3 T4 io T7 T8 ID 8 ＋ VDD ＋ － vO － VSS P M OS P M OS s1 s2 d1 d2 NMOS vo 2 CC ( ＋ 5V ) 輸入級偏置電流源 g7 NMOS ( － 5 V ) 共源放大 輸出級 源極耦合差分放大輸入級 g1 g2 vi 2 vi 1 CMOS MC14573集成運(yùn)算放大器 1. 電路結(jié)構(gòu)和工作原理 ＋ － A 4 ＋ － A 1 － A 3 ＋ A 2 ＋ － O 1 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 N 1 P 1 V DD P 2 N 2 O 2 I R EF (A 1 ,A 2 ) V SS O 4 N 4 P 4 P 3 N 3 O 3 I REF (A 3 ,A 4 ) 引腳排列頂視圖 62 華中科技大學(xué) 張林 P M OS T5 T6 ID6 ＋ － vid IR E F T1 T2 RR E F T3 T4 io T7 T8 ID 8 ＋ VDD ＋ － vO － VSS P M OS P M OS s1 s2 d1 d2 NMOS vo 2 CC ( ＋ 5V ) 輸入級偏置電流源 g7 NMOS ( － 5 V ) 共源放大 輸出級 源極耦合差分放大輸入級 g1 g2 vi 2 vi 1 CMOS MC14573集成運(yùn)算放大器 (1)直流分析 R E FG S 5SSDDR E FS G 5SSDDoR E F RVVVRVVVII???????2TPG S 5p5R E F )( VVKI ??已知 VTN 和 Kp5 ，可求出 IREF 根據(jù)各管子的寬長比 ，可求出其它支路電流。 2. 技術(shù)指標(biāo)分析計(jì)算 63 華中科技大學(xué) 張林 CMOS MC14573集成運(yùn)算放大器 ＋ － vid T1 T2 T3 T4 io T 7 ＋ － vO PMOS s1 s2 NMOS vo 2 CX g7 NMOS g1 g2 id2 id4 id1 rd s8 (2)小信號(hào)分析 2idg s 1vv ??2idg s 2vv ??設(shè) gm1 = gm2 = gm )||( d s 4d s 2mido21 rrgA ??? vvv輸入級電壓增益 2. 技術(shù)指標(biāo)分析計(jì)算 )||)(( )||(4o2o2d4d4o2oogs 7o2rriirri???? vv則 )||()||)](2()2([ d s 4d s 2idm4o2oid2mid1mrrgrrggvvv??????64 華中科技大學(xué) 張林 CMOS MC14573集成運(yùn)算放大器 總電壓增益 Av = Av1 Av2 Av2= vo/ v gs7 = gm7(rds7 || rds8) 第二級電壓增益 將參數(shù)代入計(jì)算得 Av = （ dB ） ＋ － vid T1 T2 T3 T4 io T 7 ＋ － vO PMOS s1 s2 NMOS vo 2 CX g7 NMOS g1 g2 id2 id4 id1 rd s8 (2)小信號(hào)分析 2. 技術(shù)指標(biāo)分析計(jì)算 65 華中科技大學(xué) 張林 BJT型 LM741集成運(yùn)算放大器 輸入級 偏置電路 中間級 輸出級 T8 T9 3 ＋ T1 T2 2 － T3 T4 T7 T5 T6 1 5 Rp R1 1k Ω R3 1k Ω R2 50k Ω T12 R5 39k Ω IR E F T10 R3 5 k Ω T11 T1 3 B 9 Cc 3 0 p F 8 T1 6 T22 R6 50kΩ T17 R7 50 Ω A T19 R8 40kΩ T18 T24 T23 T21 T15 7 T14 ＋ VCC ＋ 1 5 V R9 4 5 Ω 6 ＋ R10 3 0 Ω T20 － VEE － 1 5 V 4 IE8 IE 9 iC3 iC4 I4 IC 12 IC1 1 IC1 0 IC 13B IC1 7 A B IC 13A io1 原理電路 66 華中科技大學(xué) 張林 BJT型 LM741集成運(yùn)算放大器 IE8 T1 ＋ vi/ 2 － iE 1 T3 iC3 iC 5 T5 T2 VCC T7 R1 1k Ω iE2 ＋ － vi/ 2 － iC4 iC6 iO1 T4 T6 R2 50 k Ω R3 1 k Ω IC 13B T16 R6 50 k Ω R7 50 Ω T1 7 IC 13 A re c 13 ＋ VCC ＋ 1 5 V T1 4 T1 9 T18 T20 T24 － VEE － 1 5 V vO ＋ IC1 0 T8 T9 I4 IC9 A B vo2 vo1 3 2 7 6 4 簡化電路 67 華中科技大學(xué) 張林 BiJFET型集成運(yùn)算放大器 LF356 簡化電路 CC T1 T2 T3 T 4 T5 T8 T9 T6 T7 T10 T11 3 2 1 5 4 7 6 － + I1 ， 2 I2 I5 ， 6 I1 I6 I8 I7 RP 25k ? D1 D2 R + VCC VEE 25 ? vO iB7 iC1 1 b9 g8 iC10 io io JFET差分式放大電路 BJT差分式放大電路 共集電極放大電路 復(fù)合管 共集電極放大電路