1、差分式放大器 集成电路运算放大器 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 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
2、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 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
3、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 差模电压增益 双端输入 双端输出 双端输入 单
4、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
5、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 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
