1、集成电路运算放大器中的电流源,一、电流源电路的特点：这是输出电流恒定的电路。它具有很高的输出电阻。 1、BJT、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。 2、在模拟集成电路中，常用的电流源电路有： 镜象电流源、精密电流源、微电流源、多路电流源等 3、电流源电路一般都加有电流负反馈， 4、电流源电路一般都利用PN结的温度特性，对电流源电路进行温度补偿，以减小温度对电流的影响。,电 流 源 概 述,电 流 源 概 述,集成电路电流源,一、镜象电流源,镜象电流源,其中：基准电流 是稳定的，故输出电流 也是稳定的。,二、精密镜象电流源,精密镜象电流源和
2、普通镜象电流源相比，其镜象精度提高了 倍。,精密电流源,电路中增加了T3 管，IB3 比镜象电流源的2IB小3倍。因此IC2和IREF之间的镜象精度提高了 倍。,三、微电流源,微电流源电路,接入Re2电阻得到一个比基准电流小许多倍的微电流源，适用微功耗的集成电路和集成放大器的前置级中。,微电流源,IC2 远小于IREF ,当R取 几k 时， IREF 为mA量级，而IC2可降至A量级的微电流源。且IC2 的稳定性也比IREF 的稳定性好。,四、比例式电流源,在镜象电流源电路的基础上，增加两个发射极电阻，使两个发射极电阻中的电流成一定的比例关系，即可构成比例电流源。,比例式电流源,五、多路电流源
3、,通过一个基准电流源稳定多个三极管的工作点电流，即可构成多路电流源。图中一个基准电流IREF可获得多个恒定电流 IC2、IC3。,多路电流源,差分放大电路,电路完全对称的理想情况：,差模电压增益,差模信号,放大两个输入信号之差,共模信号,差分放大电路仅对差模信号具有放大能力，对共模信号不予放大。,差模信号：是指在两个输入端加幅度相等，极性相反的信号。,共模信号 ：是指在两个输入端加幅度相等，极性相同的信号。,差分放大电路的组成,差分放大电路是由两个特性基本相同的三极管组成，电路参数对称相等。,差分放大电路的静态和动态计算方法与基本放大电路基本相同。,静态分析,动态分析,当输入信号为零时，即,当
4、在电路两个输入端各加一个大小相等，极性相反的信号电压，,一管电流增加，另一管电流减小，所以,即在两个输出端有信号电压输出。,抑制零点漂移的原理,零点漂移 当放大电路的输入端短路时，输出端还有电压输出。,在差分电路中，温度的变化，电源电压的波动都会引起两管集电极电流、集电极电压的变化，其效果相当与在两个输入端加入了共模信号，由于电路对称，在理想的情况下，输出电压不变，从而抑制了零点漂移。,零点漂移动画6-1,零点漂移动画6-2,差模电压增益,双端输入、双端输出,双端输入、单端输出,加负载电阻RL,差分放大电路有两个输出端集电极C1和集电极C2。若信号从C1 和C2输出，则称为双端输出，反之，若信
5、号仅从集电极 C1或C2 对地输出，则称为单端输出。,共模电压增益 Avc,（1）双端输出时：,（2）单端输出时：,共模电压增益越小，放大电路的性能越好。,Avc1越小，抑制共模信号的能力越强。,(2)差模输入电阻,不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。,(3)输出电阻,输出电阻在单端输出时， 双端输出时，,共模抑制比,（2）单端输出时共模抑制比,共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。,（1）双端输出时KCMR为无穷大,恒流源差分放大电路,为了提高共模抑制比应加大Re 。但Re加大后，为保证工作点不变，必须提高负电源，这是不经济的。可用恒流源T3来代替Re
6、 。 恒流源动态电阻大，可提高 共模抑制比。同时恒流源的 管压降只有几伏，可不必提 高负电源之值。,恒流源电流数值为 IE =(VZ - VBE3 )/ Re,双电源差分放大电路,差分放大电路的静态计算,将电路中信号源短路即可获得计算静态的直流通路。已知：=100，VBE=0.6V,另一种工程估算法：,交流参数rbe:,例1：,解：,小 结(对于基本共发放大器构成的差放）,例2：,一、估算Q点：,二、动态分析：,等效的发射极耦合电阻REE比例式电流源的输出电阻,例2：,1.双出（双入或单入）：差模特性： rbe=1.3k,画差模信号通路：,例2：,画共模信号通路：把直流电源、Vid 都短路；RL 两端共模信号电位相等，故其中无共模电流流过，故可视作开路；由于两臂的共模信号电流同时流过T4 、R1，因此，把它等效到每管发射极时，需用2REE表示。RW的影响可略。,共模特性：已算得rbe=1.3k,电流源的输出电阻（等效的REE）为4050k。,1.双出（双入或单入）：,共模信号通路,例2：,2. 单出-（双入或单入）： （1）差模特性：,差模信号通路,例2：,2. 单出-（双入或单入）： （2）共模特性,
