第九讲模拟集成电路ppt课件.ppt

o内容n集成放大电路的特点n集成运放的基本组成部分n电流源电路n差分式放大电路n典型的集成运放o目的及要求n了解集成放大电路的特点及组成n理解电流源电路的电路结构n掌握差分放大电路抑制温漂的工作原理o重点与难点n差分式放大电路第9讲 模拟集成电路.( (a) )双列直插式( (b) )圆壳式( (c) )扁平式o集成电路的外形一、集成放大电路的特点.运算放大器外形图集成电路--实例.o集成放大电路的特点n集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦以下 n对称性好，适用于构成差分放大电路n集成电路中电阻，其阻值范围一般在几十欧到几十千欧之间n不易制造大电阻需要大电阻时，常常用三极管代替大电阻往往使用有源负载n只能制造几十pFpF以下的小电容因此，集成放大器都采用直接耦合方式如需大电容，只有外接n不能制造电感一、集成放大电路的特点.二、集成运放的基本组成部分　　实质上是一个具有高放大倍数的多级直接耦合放大电路输入级中间级输出级偏置电路偏置电路——向各放大级提供合适的偏置电流，采用电流源电路输入级——前置级，多采用差分放大电路，要求Ri大，Ad大，Ac小中间级——主放大级，多采用共射放大电路，要求Au大。

输出级——功率级，多采用准互补输出级，要求Ro小,最大不失真输出电压大.三、偏置电路o镜像电流源o比例电流源o微电流源.o 电流源电路的特点：n这是输出电流恒定的电路它具有很高的输出电阻电流源电路n作各种放大器的有源负载，以提高增益、￿增大动态范围o 电流源电路的用途：nBJT、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n给直接耦合放大器的各级电路提供直流偏置电流，以获得极其稳定的Q点1、镜像电流源￿(电流镜￿Current Mirror)基准电流由于UBE1=UBE2，VT1与 VT2 参数基本相同，则所以当满足￿  >> 2￿时，则VT2+VCCRIREF++VT1IC2IB1IB22IBIC1UBE1UBE2.动态电阻￿一般ro在几百千欧以上1、镜像电流源.2、微电流源在镜像电流源的基础上接入电阻Re￿￿￿￿引入Re使UBE2

主要原因：温度变化引起，也称温漂电源电压波动、元件老化等也会产生输出电压的漂移2）￿采用温度补偿3）￿采用差分式放大电路1）￿在电路中引入直流负反馈o￿直接耦合放大电路的零点漂移o￿抑制零点漂移的方法.1、基本形式差分放大电路+uo+VCCVT1Rc1Rb1uI1R1o电路形式Rc2VT2Rb2R2uI2电路特点：T1、T2￿所在的两边电路参数完全对称o抑制零点漂移原理￿￿￿温度变化和电源电压波动，都将使集电极电流产生变化且变化趋势是相同的，￿￿￿￿其效果相当于在两个输入端加入了共模信号1、基本形式差分放大电路.￿￿￿￿这一过程类似于分压式射极偏置电路的温度稳定过程所以，即使电路处于单端输出方式时，仍有较强的抑制零漂能力￿o抑制零点漂移原理1、基本形式差分放大电路.1、基本形式差分放大电路n差模输入电压uIdo输入电压大小相等，极性相反+uo+VCCVT1Rc1Rb1uI1R1Rc2VT2Rb2R2uI2n共模输入电压uIco输入电压大小相等，极性相同n差分放大电路输入电压o差模输入电压o共模输入电压o差模输入电压uId和共模输入电压uIc————反映有效信号————反映温漂或干扰信号.在差模信号作用下差模电压放大倍数1、基本形式差分放大电路o差模电压放大倍数+uo+VCCVT1Rc1Rb1R1Rc2VT2Rb2R2+uc1-+uc2-.+VCCRcVT1VT2RbRcRb~+uIc+uoRR共模电压放大倍数Ac 愈小愈好，而Ad 愈大愈好。

共模输入电压uIc1、基本形式差分放大电路o共模电压放大倍数Ac.1、基本形式差分放大电路o共模抑制比n描述差分放大电路对零点漂移的抑制能力￿KCMR愈大，抑制零漂能力愈强；n理想情况下，电路参数完全对称，Ac = 0，￿KCMR = ∞n基本形式差分电路每个三极管的集电极对地电压，其零漂与单管放大电路相同，丝毫没有改善工作原理o静态.o 动态仅输入差模信号，大小相等，相位相反大小相等，信号被放大相位相反仅共模信号：工作原理.主要指标计算o（1）差模情况接入负载时以双倍的元器件换取抑制零漂的能力￿双入、双出.o（1）差模情况￿双入、单出接入负载时主要指标计算.o（1）差模情况￿单端输入等效于双端输入￿￿￿￿指标计算与双端输入相同主要指标计算.o￿共模情况￿双端输出￿￿￿￿共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化所以共模增益主要指标计算.￿单端输出抑制零漂能力增强o￿共模情况主要指标计算.o￿共模抑制比双端输出，理想情况单端输出抑制零漂能力 越强单端输出时的总输出电压主要指标计算.差分式放大电路- -共模、差模信号.差分式放大电路——输入、输出.几种方式指标比较输出方式输出方式双出双出单出单出双出双出单出单出双入双入双入双入单入单入单入单入.几种方式指标比较输出方式输出方式双出双出单出单出双出双出单出单出双入双入双入双入单入单入单入单入.2、长尾式差分放大电路o电路形式+VCCRcVT1VT2RcuI1+uoRR- -VEEReuI2Re ——长尾电阻，且引入共模负反馈，对差模信号无负反馈。