模擬電子技術(shù)第4章集成運(yùn)算放大器-展示頁
2025-01-08 09:12本頁面
【正文】 值很大的 RC來提高電壓增益的方案是行不通的。為了保證 BJT的的動(dòng)態(tài)范圍，需要提高電源電壓。 ? ?CC B E 1 3R9 k1 10VVRI ?? ?? ? ? ?? 集成有源負(fù)載放大電路 在選擇共射放大電路的集電極電阻 RC時(shí)，常常遇到這樣的矛盾：為了獲得較大的電壓增益，必須選用較大阻值的 RC。 ∴ (*) 將 (48)式代入 (*)式，得到 微電流源 圖 46 微電流源電路 ? ?33TRE2 66C2 C226 10 1 10l n l n 12 k10 10 10 10VIRII????? ? ? ?TRC2E 2 C2lnVII RI?上式為一個(gè)超越方程，不可能解出 IC2。因此，需要研究改進(jìn)型的電流源。由于 △ VBE的數(shù)值很小，故用阻值不大的 Re2 即可獲得微小的工作電流，稱為微電流源。 E e E 1 e 1 E 2 e 2 E 3 e 3 R eI R I R I R I R I R? ? ? ?IC=IRΣIB/(1+β)，當(dāng) β較大時(shí)，有 IC≈IR ∴ 由于各管的 β、 VBE相同，則 ReC2 E 2e2IRIIR??ReC3 E 3e3IRIIR?? 當(dāng) IR確定后，改變各電流源射極電阻，可獲得不同比例的輸出電流。因此，可近似地認(rèn)為 VBE1=VBE2，由 (45)式 E 1 E 1 E 2 E 2I R I R?(49) 比例電流源 圖 45 比例電流源電路 VCC E 1 E 1 E 2 E 2I R I R?(49) E1 E2E2 E1IRIR?(410) 因?yàn)? IE1≈IR， IE2≈IC2，所以 E1C2 RE2RIIR? CC B E 1RE1VVIRR???(411) (412) 其中 思考題：多路電流源電路如圖所示。 圖 44 3路鏡像電流源 E5C1 R B 5 R R B R411II I I I I I I??? ? ? ? ? ? ???由于參數(shù)的一致性， IB1=IB2=IB3=IB4=IB，即 IE5=4IB，故 ∴ 比例電流源 圖 45 比例電流源電路 (45) VCC ∵ VT VT2的基極對(duì)地電位相等。 我們也可以用一個(gè)基準(zhǔn)電流產(chǎn)生多個(gè)電流源。 I1 在圖 43所示電路中，當(dāng) β不夠大時(shí)， IC2就與 IR存在一定的差別，為了彌補(bǔ)這一不足，在電路中接入 VT3，如圖所示。晶體管 VT VT2的性能參數(shù)具有很好的對(duì)稱性，即 IB1=IB2=IB， β1=β2=β， IC1=IC2=IC。下面討論幾種常見的電流源。這種電路可以等效為一個(gè)高內(nèi)阻的電流源元件，如圖 42(c)所示。 輸入級(jí) 中間級(jí) 輸出級(jí) 電流源 圖 41 通用型集成運(yùn)放內(nèi)部電路的一般組成 圖 42(a)是一個(gè)由 BJT構(gòu)成的電流源電路。 專用型集成運(yùn)放：突出一項(xiàng)或幾項(xiàng)指標(biāo)要求，如高輸入電阻型、低功耗型等。 3 盡量采用對(duì)稱性電路結(jié)構(gòu)，保證器件參數(shù)的一致性，提高電路的性能指標(biāo)。 集成運(yùn)放內(nèi)部電路具有以下特點(diǎn) 1 級(jí)間采用直接耦合方式。 集成運(yùn)算放大器是一種高增益的多級(jí)直接耦合放大電路。本章主要介紹集成運(yùn)放內(nèi)部電路的一般組成、電流源電路、差動(dòng)放大電路的基本工作原理，以及集成運(yùn)放的主要技術(shù)性能指標(biāo)。 2 盡可能地用有源器件代替無源器件，利用晶體管代替較大的電阻。 集成運(yùn)放的分類 通用型集成運(yùn)放：各種性能參數(shù)取值適中，適用于一般應(yīng)用場(chǎng)合。 通用型集成運(yùn)放的內(nèi)部由 4個(gè)部分組成，即輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)和電流源電路（偏置電路和有源負(fù)載），如圖 41所示。即使 A端電位在較大范圍內(nèi)變化，電流 IC也基本不變。 圖 42 分立元件電流源電路 (a) (c) 采用適當(dāng)?shù)妮o助電路可以使其恒流特性更接近于理想情況。 鏡像電流源 鏡像電流源如圖 43所示。由圖 43可知， IC1=IR2IB=IR2IC1/β，而基準(zhǔn)電流 IR=（ VCCVBE） /R，所以有 圖 43 鏡像電流源電路 (41) 當(dāng) β2時(shí)， VCC CC B E CCC2 C1 R V V VI I I RR?? ? ? ? 從上式可以看出，當(dāng) R確定后， IR就確定了， IC2也隨之確定，把 IC2看作 IR的鏡像，所以稱圖 43為鏡像電流源。 帶緩沖級(jí)的鏡像電流源電路（補(bǔ)充） E3C2 C1 R B 3 RBRR121II I I I IIII??? ? ? ? ??????? ? ? ??b e b e 可見，利用緩沖級(jí) VT3的電流放大作用，減小了 IB對(duì) IR的分流作用，從而提高了 IC2與 IR互成鏡像的精度。如圖 44所示的電路就是一個(gè) 3路鏡像電流源。 根據(jù)發(fā)射結(jié)電流方程 , 有 E1B E 1 TS1ln IVV I?B E T/ES VVI I e??E2B E 2 TS2ln II?(46) (47) E 1 E 2B E B E 1 B E 2 T TS1 S2S2E1TE 2 S1l n l nlnIIV V V V VIIIIVII? ? ? ? ???????????? ? ????(48) ∴ ∴ 比例電流源 圖 45 比例電流源電路 VCC E 1 E 2B E B E 1 B E 2 T TS1 S2S2E1TE 2 S1l n l nlnIIV V V V VIIIIVII? ? ? ? ???????????? ? ????(48) ∴ 由于參數(shù)對(duì)稱性 IS1=IS2，故若兩管射極電流比例在 10倍以內(nèi)，則在室溫下， ? ?E1B E T TE2l n l n 10 26 60 m VIV V VI??? ? ? ? ? ?????兩管 VBE相差 60mV，不到 VBE（約 ）的 10%。已知各 BJT的參數(shù)、 VBE的數(shù)值相同，求各電流源 IC IC2及 IC3與基準(zhǔn)電流 IR的關(guān)系。 微電流源 圖
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