文档介绍：集成运算放大器中的电流源
集成电路运算放大器
第六章集成电路运算放大器
差分式放大电路
集成电路运算放大器的主要参数
教学内容:
本章首先讨论组成集成运放的基本单元电路、典型集成运放电路基其性能指标,接着简述了几种专用型运放。
教学要求:
本章需要重点掌握差分式放大电路的分析计算;另外还需了解集成运放中的电流源。
在半导体制造工艺的基础上,把整个电路中的元器件制作在一块硅基片上,构成特定功能的电子电路,称为集成电路。集成电路具有以下特点:
;
;
;
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,大都采用BJT的发射结构成。
集成电路运算放大器中的电流源
电流源是提供恒定电流的电子线路,在模拟集成电路中,广泛的使用电流源为放大器提供稳定的偏置电路或作为放大电路的有源负载。
电路如图所示,设 T1、T2的参数完全相同。
即 VBE1 = VBE2, E1 = E2,
CEO1 = CEO2, C1 = C2, 1 = 2,
镜像电流源电路适用于较大工作电流(毫安数量级)的场合,若需减小C2的值,必要求R的值很大,而这在集成电路中难以实现。因此需要研究改进型的电流源。
当较大时,B 可以忽略,所以C2 近似等于基准电流REF,
在T2的射极电路接入电阻Re2,当基准电流REF一定时, C2可确定如下:
利用两管基-射极电压差VBE可以控制输出电流C2 。由于VBE的数值小, 故用阻值不大的Re2即可获得微小的工作电流由于T1对T2 有温度补偿作用,所以C2 的温度稳定性较好。
由于电流源具有直流电阻小而交流电阻很大的特点,在模拟集成电路中,广泛的把它作为负载使用,称为有源负载。
如图所示电流源作为集电极负载。电流C2 = C1 等于基准电流C3(REF)。同时,电流源常用作射极负载。
IC2
差分式放大电路
直接耦合:将前级的输出端直接接后级的输入端。
可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。
+UCC
uo
RC2
T2
ui
RC1
R1
T1
R2
–
–
+
+
RE2
零点漂移:指输入信号电压为零时,输出电压发生
缓慢地、无规则地变化的现象。
uo
t
O
产生的原因:晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因,故也称零漂为温漂。
一、零点漂移现象
即ΔuI=0,ΔuO≠0的现象。
克服温漂的方法:引入直流负反馈,温度补偿。典型电路:差分放大电路
若由于温度的升高 IC1增加 1%,试计算输出电压Uo变化了多少?
已知:UZ=4V, UBE=,
RC1=3k,RC2=500 , 1= 2=50。
温度升高前,IC1=,Uo=。
IC1 = mA = mA
UC1= UZ + UBE2 = 4 + V = V
例:
uZ
–
+
+UCC12V
uo
RC2
T2
ui=0
RC1
R1
T1
R2
–
–
+
+
R
DZ
UC1
IB2