6.1集成電路運算放大器中的電流源6.2差分式放大電路6.3集成電路運算放大器6.4集成電路運算放大器的主要參數6集成電路運算放大器6.5專用型集成電路運算放大器引言引言集成電路

采用硅平面制造工藝，將二極管、三極管、電阻、電容等元器件以及它們之間的連線同時制造在一小塊半導體基片上，并封裝在一個外殼內，構成具有特定功能的電路和系統。

高增益、高輸入電阻、低輸出電阻的直接耦合的集成的具有很高電壓放大倍數的多級放大電路。（1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特別有利于實現需要對稱結構的電路。（2）集成電路的芯片面積小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦以下。（3）不易制造大電阻。需要大電阻時，往往使用有源負載。（4）只能制作幾十pF以下的小電容。因此，集成放大器都采用直接耦合方式。如需大電容，只能外接。（5）不能制造電感，如需電感，也只能外接。（6）一般無二極管，用三極管代替(B、C極接在一起)。集成運算放大器集成電路的工藝特點集成運放的組成：輸入級

輸入級通常要求有盡可能低的零點漂移，較高的共模抑制能力，輸入阻抗高及偏置電流小，因此一般采用差分放大電路。

中間級主要承擔電壓放大的任務，多采用共射或共源放大電路。為了提高電壓放大倍數，經常采用復合管做放大管，用恒流源做有源負載。集成運放的組成：中間級

輸出級要求具有一定的帶負載能力（即輸出電阻?。┖鸵欢ǖ妮敵鲭妷杭半娏鲃討B范圍。因此輸出級多采用射極輸出器、互補對稱電路。集成運放的組成：輸出級

偏置電路用于設置集成運放各級放大電路的靜態工作點。一般采用鏡像電流源，以及由其演變而成的微電流源、多路輸出電流源等。集成運放的組成：偏置電路輸入級中間級輸出級輸入級T1、T3和T2、T4簡化電路偏置電路T5、T6有源負載中間級T7、T8輸出級T11

T13甲乙類互補對稱功率放大電路(OCL)采用單電源(OTL)時，輸入端靜態電位應為0.5VCC。復合管，共發射極具有高增益6.1集成電路運算放大器中的電流源

鏡像電流源

多路電流源

電流源用作有源負載

微電流源

在模擬集成電路中，廣泛地使用電流源，為放大電路提供穩定的偏置電流，或作為放大電路的有源負載。6.1.1BJT電流源電路1.鏡像電流源T1、T2的參數全同即β1＝β2，ICEO1＝ICEO2

當BJT的β較大時，基極電流IB可以忽略

Io＝IC2≈IREF＝

代表符號6.1.1BJT電流源電路1.鏡像電流源動態電阻一般ro在幾百千歐以上6.1.1BJT電流源電路2.微電流源由于很小，所以IC2也很小。ro≈rce2（1＋

）

（參考射極偏置共射放大電路的輸出電阻）例圖示電路為串級電流源，已知VBE=0.6V，求輸出電流Io。

解由圖可得6.1.2FET電流源1.MOSFET鏡像電流源當器件具有不同的寬長比時（

=0）ro=rds2

MOSFET基本鏡像電路流6.1.2FET電流源1.MOSFET鏡像電流源

用T3代替R，T1~T3特性相同，且工作在放大區，當

=0時，輸出電流為常用的鏡像電流源6.1.2FET電流源2.MOSFET多路電流源6.1.2FET電流源3.JFET電流源(a)電路(b)輸出特性6.2差分式放大電路6.2.1差分式放大電路的一般結構6.2.2射極耦合差分式放大電路6.2.3源極耦合差分式放大電路6.2.1差分式放大電路的一般結構1.用三端器件組成的差分式放大電路6.2.1差分式放大電路的一般結構2.有關概念差模信號共模信號差模電壓增益共模電壓增益總輸出電壓其中——差模信號產生的輸出——共模信號產生的輸出共模抑制比反映抑制零漂能力的指標6.2.1差分式放大電路的一般結構2.有關概念根據有

共模信號相當于兩個輸入端信號中相同的部分差模信號相當于兩個輸入端信號中不同的部分

兩輸入端中的共模信號大小相等，相位相同；差模信號大小相等，相位相反。6.2.2射極耦合差分式放大電路1.電路組成及工作原理6.2.2射極耦合差分式放大電路1.電路組成及工作原理靜態動態僅輸入差模信號，大小相等，相位相反。大小相等，信號被放大。相位相反。1.電路組成及工作原理2.抑制零點漂移原理

溫度變化和電源電壓波動，都將使集電極電流產生變化。且變化趨勢是相同的，

其效果相當于在兩個輸入端加入了共模信號。

這一過程類似于分壓式射極偏置電路的溫度穩定過程。所以，即使電路處于單端輸出方式時，仍有較強的抑制零漂能力。2.抑制零點漂移原理差分式放大電路對共模信號有很強抑制作用3.主要指標計算（1）差模情況接入負載時以雙倍的元器件換取抑制零漂的能力<A>雙入、雙出3.主要指標計算（1）差模情況<B>雙入、單出接入負載時3.主要指標計算（1）差模情況<C>單端輸入等效于雙端輸入

指標計算與雙端輸入相同。3.主要指標計算（2）共模情況<A>雙端輸出

共模信號的輸入使兩管集電極電壓有相同的變化。所以共模增益<B>單端輸出抑制零漂能力增強3.主要指標計算（2）共模情況（3）共模抑制比雙端輸出，理想情況單端輸出抑制零漂能力越強單端輸出時的總輸出電壓（4）頻率響應高頻響應與共射電路相同，低頻可放大直流信號。例(4)當輸出接一個12k

負載時的差模電壓增益.解：求:(1)靜態(2)電壓增益(3)差分電路的共模增益共模輸入電壓不計共模輸出電壓時(4)4.帶有源負載的射極耦合差分式放大電路靜態IE6

IREFIO

＝IE54.帶有源負載的射極耦合差分式放大電路差模電壓增益（負載開路）則單端輸出的電壓增益接近于雙端輸出的電壓增益4.帶有源負載的射極耦合差分式放大電路差模輸入電阻Rid＝2rbe輸出電阻4.帶有源負載的射極耦合差分式放大電路共模輸入電阻

Ric＝rbe＋2(1＋β)ro56.2.3源極耦合差分式放大電路1.CMOS差分式放大電路6.2.3源極耦合差分式放大電路1.CMOS差分式放大電路雙端輸出差模電壓增益而:所以：6.2.3源極耦合差分式放大電路1.CMOS差分式放