第六章模擬集成電路§6.3集成運算放大電路§6.4集成運放的電路分析§6.2差分放大電路§6.1直流偏置技術§6.5模擬乘法器及其應用§6.1直流偏置技術一、鏡像電流源二、微電流源一、鏡像電流源T0和T1特性完全相同。在電流源電路中充分利用集成運放中晶體管性能的一致性。電路中有負反饋嗎？基準電流§6.2差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因二、基本差分放大電路三、具有恒流源的差分放大電路四、差分放大電路的四種接法五、差分放大電路的改進一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因1.什么是零點漂移現(xiàn)象：ΔuI＝0，ΔuO≠0的現(xiàn)象。2.產(chǎn)生原因：溫度變化，直流電源波動，元器件老化。其中晶體管的特性對溫度敏感是主要原因，故也稱零漂為溫漂?？朔仄姆椒ǎ阂胫绷髫摲答?，溫度補償。典型電路：差分放大電路二、基本差分放大電路在理想對稱的情況下：1.克服零點漂移；2.零輸入零輸出；3.抑制共模信號；4.放大差模信號。動態(tài)參數(shù)：Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR1.電路組成:對稱性Rb1=Rb2Rc1=Rc2在任何溫度下T1和T2的特性和參數(shù)均完全相同。3.抑制共模信號

共模信號：數(shù)值相等、極性相同的輸入信號，即3.抑制共模信號

：Re的共模負反饋作用Re的共模負反饋作用：溫度變化所引起的變化等效為共模信號對于每一邊電路，Re=?如T(℃)↑→IC1↑IC2↑→UE↑→IB1↓IB2↓→IC1↓IC2↓抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。4.放大差模信號△iE1=－△iE2，Re中電流不變，即Re

對差模信號無反饋作用。差模信號：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號，即＋－＋－三、具有恒流源的差分放大電路

Re越大，每一邊的漂移越小，共模負反饋越強，單端輸出時的Ac越小，KCMR越大，差分放大電路的性能越好。但為使靜態(tài)電流不變，Re越大，VEE越大，以至于Re太大就不合理了。需在低電源條件下，設置合適的IEQ，并得到得到趨于無窮大的Re。解決方法：采用電流源取代Re！具有恒流源差分放大電路的組成等效電阻為無窮大近似為恒流

在實際應用時，信號源需要有“接地”點，以避免干擾；或負載需要有“接地”點，以安全工作。

根據(jù)信號源和負載的接地情況，差分放大電路有四種接法：雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出。四、差分放大電路的四種接法（2）雙端輸入單端輸出的動態(tài)分析對差模信號的等效電路對共模信號的等效電路（3）雙端輸入單端輸出電路問題的討論（1）T2的Rc可以短路嗎？（2）什么情況下Ad為“＋”？（3）雙端輸出時的Ad是單端輸出時的2倍嗎？2.單端輸入雙端輸出共模輸入電壓差模輸入電壓

輸入差模信號的同時總是伴隨著共模信號輸入：在輸入信號作用下發(fā)射極的電位變化嗎？說明什么？3.四種接法的比較：電路參數(shù)理想對稱條件下輸入方式：Ri均為2(Rb+rbe)；雙端輸入時無共模信號輸入，單端輸入時有共模信號輸入。輸出方式：Q點、Ad、Ac、KCMR、Ro均與之有關。1)RW取值應大些？還是小些？2)RW對動態(tài)參數(shù)的影響？3)若RW滑動端在中點，寫出Ad、Ri的表達式。五、差分放大電路的改進1.加調(diào)零電位器RW2.場效應管差分放大電路§6.3集成運放電路一、集成運放電路的特點二、集成運放的方框圖一、集成運放的特點（1）集成電路中不能制作大電容，故采用直接耦合方式。（2）用復雜電路實現(xiàn)高性能的放大電路，因為電路的復雜化并不帶來工藝的復雜性。（3）用有源元件替代無源元件，如用晶體管取代難于制作的大電阻。（4）集成運放相鄰元件參數(shù)具有很好的一致性，故可構成較理想的差分放大電路和電流源電路。（5）采用復合管。

集成運算放大電路，簡稱集成運放，是一個高性能的直接耦合多級放大電路。因首先用于信號的運算，故而得名。二、集成運放電路的方框圖兩個輸入端一個輸出端

若將集成運放看成為一個“黑盒子”，則可等效為一個雙端輸入、單端輸出的差分放大電路?！?.4集成運放的電路分析一、讀圖方法二、原理電路的分析三、集成運放的性能指標一、讀圖方法（1）了解用途：了解要分析的電路的應用場合、用途和技術指標。（2）化整為零：將整個電路圖分為各自具有一定功能的基本電路。（3）分析功能：定性分析每一部分電路的基本功能和性能。（4）統(tǒng)觀整體：電路相互連接關系以及連接后電路實現(xiàn)的功能和性能。（5）定量計算：必要時可估算或利用計算機計算電路的主要參數(shù)。已知電路圖，分析其原理和功能、性能。二、原理電路的分析

若在集成運放電路中能夠估算出某一支路的電流，則這個電流往往是偏置電路中的基準電流。IR微電流源鏡像電流源按信號流通順序分析放大電路部分雙端輸入、單端輸出差分放大電路以復合管為放大管、恒流源作負載的共射放大電路用UBE倍增電路消除交越失真的準互補輸出級三、集成運放的主要性能指標

指標參數(shù)F007典型值理想值開環(huán)差模增益Aod106dB∞差模輸入電阻rid2MΩ∞共模抑制比KCMR90dB∞輸入失調(diào)電壓UIO1mV0UIO的溫漂dUIO/dT(℃)幾μV/℃0輸入失調(diào)電流IIO(│IB1-IB2│)20nA0IIO的溫漂dIIO/dT(℃)幾nA/℃0最大共模輸入電壓UIcmax±13V最大差模輸入電壓UIdmax±30V-3dB帶寬fH10Hz∞轉換速率SR(=duO/dt│max)0.5V/μS∞20lg│Aod│使uO為0在輸入端所加的補償電壓超過此值不能正常放大差模信號超過此值輸入級放大管擊穿討論一1.輸入級采用什么措施增大放大倍數(shù)？2.中間級采用什么措施增大電壓放大倍數(shù)？3.如何消除交越失真？4.uI1、uI3哪個是同相輸入端？哪個是反相輸入端？有源負載有源負載復合管共射放大電路增大輸入級的負載電阻__+___++反相輸入端同相輸入端積累電流放大系數(shù)超β管清華大學華成英討論二

根據(jù)下列要求，將應優(yōu)先考慮使用的集成運放填入空內(nèi)。

已知現(xiàn)有集成運放的類型是：

①通用型②高阻型③高速型④低功耗型

⑤高壓型⑥大功率型⑦高精度型

（1）作低頻放大器，應選用

。

（2）作寬頻帶放大器，應選用

。

（3）作幅值為1μV以下微弱信號的測量放大器，應選用

。

（4）作內(nèi)阻為100kΩ信號源的放大器，應選用

。

（5）負載需5A電流驅動的放大器，應選用

。

（6）要求輸出電壓幅值為±80V的放大器，應選用

。

（7）宇航儀器中所用的放大器，應選用

。§6.5模擬乘法器及其應用二、在運算電路中的應用一、模擬乘法器簡介一、模擬乘法器簡介1.變跨導型模擬乘法器的基本原理

實際電路需在多方面改進，如線性度、溫度的影響、輸入電壓的極性等方面。

理想情況下，ri1、ri2、fH為無窮大，失調(diào)電壓、電流及其溫漂為0，ro為0，ux、uy幅值和頻率變化時k值不變。

有單象限、兩象限和四象限之分。2.模擬乘法器的符號及等效電路二、在運算電路中的基本應用2.乘方運算1.乘法運算

實際的模擬乘法器k常為+0.1V-1或－0.1V-1。若k=+0.1V-1，uI1=uI2=10V，則uO=10V。實現(xiàn)了對正弦波電壓的二倍頻變換

為使電路引入的是負反饋，k和uI2的極性應如何？3.除法運算運算電路中