模电第5章集成运算放大电路ppt课件.ppt

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1、第5章集成运算放大电路5.1集成运算放大电路的特点5.2电流源电路一、镜像电流源(CurrentMirror)二、比例电流源三、微电流电流源(WidlarCurrent)四、威尔逊电流源5.3有源负载放大电路8/26/20211模拟电子技术5.4差动放大电路(DifferentialAmplifier)5.4.1零点漂移现象5.4.2差动放大电路的工作原理及性能分析一、差模(Difference-Mode)放大特性二、共模(Common-Mode)抑制特性三、共模抑制比KCMR(Common-ModeRejectionRatio)四

2、、对任意输入信号的放大特性8/26/20212模拟电子技术5.4.4差动放大电路的大信号分析一、差动放大电路的传输特性(TransferCharacteristic)二、差动放大电路正常工作的前提条件三、差动放大电路作模拟乘法器5.4.5差动放大器的失调及温漂一、差动放大器的失调二、失调的温度漂移(TemperatureDrift)8/26/20213模拟电子技术5.8集成运算放大电路的外部特性及其理想化5.8.1集成运放的电压传输特性5.8.2集成运算放大器的主要参数一、静态参数二、动态参数5.8.3理想集成运算放大电路一、理想化

3、条件二、理想运放特性8/26/20214模拟电子技术第5章集成运算放大器电路（1）了解差分放大电路的组成和工作原理，掌握静态和动态参数的分析方法。（2）掌握电流源电路的结构、工作原理和分析方法。（3）了解典型集成运算放大器的组成及其各部分的特点，掌握其电压传输特性和主要参数。8/26/20215模拟电子技术集成电路：60年代发展起来的一种新型器件，把众多晶体管、电阻、电容及连线制作在一块半导体芯片（如：硅片）上，做成具有特定功能的独立电子线路。外型一般用金属圆壳或双列直插结构。集成电路具有性能好，可靠性高，体积小，耗电少，成本低等优

4、点。集成运放：是一种模拟集成电路，早期实现各种数学运算，主要用于模拟计算机；现在广泛应用于各种电子系统中，是一种通用型模拟器件。8/26/20216模拟电子技术常用运算放大器外形图8/26/20217模拟电子技术5.1集成运算放大电路的特点1.级间只能采用直接耦合方式(集成工艺不能制作大电容和电感)；2.尽可能采用有源器件代替无源器件(避免使用大电容、大电阻)；3.利用对称结构改善电路性能(参数一致性好,但单个元器件参数误差较大)。8/26/20218模拟电子技术图5.1.1集成运算放大电路方框图差动放大器负载为有源负载的共射放大器

5、射随器或互补射随器电流源输入级中间级输出级偏置电路uPuOuN8/26/20219模拟电子技术5.2电流源电路IC0IBUCER1R2ICR3－UEEICRo(a)晶体管的恒流特性(b)电流源电路(c)等效电流源表示法8/26/202110模拟电子技术图5.2.1镜像电流源一、镜像电流源(CurrentMirror)工作电流参考电流8/26/202111模拟电子技术图5.2.2多路镜像电流源8/26/202112模拟电子技术IrRrIC1IC2UCCIC3RrIrIC2IC3V3V2V1UCC图5.2.3多集电极晶体管镜像电流源(a

6、)三集电极横向PNP管电路(b)等价电路集成电路中多路镜像电流源的实现8/26/202113模拟电子技术二、比例电流源图5.2.4比例电流源8/26/202114模拟电子技术室温下，当两管的射极电流相差10倍时：若β>>2，则IE1≈Ir,IE2≈IC2仅为此时两管UBE电压(>600mV)的10%。因此，UBE1≈UBE2。8/26/202115模拟电子技术三、微电流电流源(WidlarCurrent)RrIrIC2V2V1UCCR2图5.2.5微电流电流源当β1>>2时，IE1≈Ir,IE2≈IC2已知Ir=1mA,要求IC2=

7、10μA时8/26/202116模拟电子技术四、威尔逊电流源图5.2.6威尔逊电流源8/26/202117模拟电子技术若三管特性相同，则β1=β2=β3=β,利用交流等效电路可求出威尔逊电流源的动态内阻Ro较大的动态内阻；输出电流受β的影响也大大减小优点8/26/202118模拟电子技术5.3有源负载放大电路UCCV3V2uoV1uiRr图5.3.1有源负载共射放大电路(a)电路UCCuoV1uiIorce3(b)以电流源表示的等效电路8/26/202119模拟电子技术5.4差动放大电路(DifferentialAmplifier)

8、5.4.1零点漂移现象1.静态时，由于温度变化，电源波动等因素的影响，会使工作点电压(即集电极电位)偏离设定值而缓慢地上下飘动。2.在阻容耦合电路中，因为耦合电容的存在，输入级工作点的缓飘很难传到下一级去，因此可忽略它的影响。但对直接