第五章 模拟集成电路及运算放大器的应用
教学内容:
电流源工作原理;差分放大电路的分析和计算;集成运算放大器及主要技术指标,理想运算放大器及其组成的各种运算电路,实际运算放大器运算电路的误差分析。 教学要求:
1、熟悉集成运放的组成及各部分作用,正确理解集成运放主要指标的物理意义; 2、了解电流源的工作原理; 3、了解LM324的工作原理及应用 重点、难点:
集成运放的电路组成及各部分作用,集成运放主要性能指标的物理意义及选用。 教学方法:
讲授法、讨论法 教学时数:
12学时 教学过程:
5.1 模拟集成电路中的直流偏置技术 5.1.1 BJT电流源电路 1. 镜像电流源
T1、T2的参数全同 即β1=β2,ICEO1=ICEO2
VBE2=VBE1,IE2=IE1 ,IC2=IC1
当BJT的β较大时,基极电流IB可以忽略
IO?IC2?IREF?动态电阻
VCC?VBE?(?VEE)VCC?VEE?RR
ro?(?iC2?1)?vCE2IB2?rce
一般ro在几百千欧以上
?IC1??IC1?T?????IC0??IR??VR(IRR)??VB??IB?
1. 电路简单,应用广泛;
2. 要求IC1电流较大情况下,R 的功耗较大,集成电路应避免;
3. 要求IC1电流较小时,要求R 数值较大,集成电路难以实现。 2. 微电流源
IO?IC2?IE2?VBE1?VBE2?VBE?Re2Re2
由于?VBE很小,所以IC2也很小
ro?rce2(1?3. 比例电流源
?Re2rbe2?Re2)
VBE0?IE0Re0?VBE1?IE1Re1 VBE?VTlnIEIS
VBE0?VBE1?VTlnIE0IE1
IE1Re1?IE0Re0?VTlnIE0IE1
若???2 时,则IC0?IE0?IR,IC1?IE1 IC1?Re0RVIIR?TlnR?e0IRRe1Re1IC1Re1 VCC?VBE0R?Re0
IR?
4. 组合电流源
T1、R1 和T4支路产生基准电流IREF T1和T2、T4和T5构成镜像电流源 T1和T3,T4和T6构成了微电流源
IREF?VCC?VEE?VBE1?VEB4R1
5.1.2 FET电流源 1. MOSFET镜像电流源
IO?ID2?IREF?VDD?VSS?VGSR
当器件具有不同的宽长比时
IO?W2/L2?IREFW1/L1(?=0)
ro= rds2
用T3代替R,T1~T3特性相同,且工作在放大区,当?=0时,输出电流为
?2(VGS2?VT2)2 ?Kn2(VGS2?VT2)2 ID2?(W/L)2Kn2. MOSFET多路电流源
IREF?ID0 ?Kn0(VGS0?VT0)2