计算机电路基础(二).ppt

计算机电路基础（二）,第二十讲主讲夏少波EmailxshaoboTel05316512165,山东广播电视大学计算机与通信学院,,4.2.1、镜像电流源镜像电流源又称为电流镜，是集成运放中应用十分广泛的一种偏置电路。,4.2偏置电路,,这种电路实质上是在同一硅片上制造两个相邻的三极管，由于它们的工艺、参数等一致，而且两管的基极和发射极分别接在一起，故可以认为两管中的电流相等，如同“镜像”一般。我们可以通过改变其中一个管子的电流来控制另一管的电流。,山东广播电视大学计算机与通信学院,,,右图所示电路中，基准电流IR的大小由直流电源VCC和偏置电阻R决定，由图可知,4.2.1镜像电流源,,由于T1、T2的参数一致，而且UBE1UBE2，故可以认为IB1IB2IB；IC1IC2IC。,山东广播电视大学计算机与通信学院,由图可知,镜像电流源,,可见输出电流IC2与基准电流IR基本相等，二者为“镜像”关系。此电路的优点是结构简单，且有一定的温度补偿作用。,则,当β2时,山东广播电视大学计算机与通信学院,在上述镜像电流源的基础上，在三极管T1和T2的发射极分别接入电阻R1和R2，如右图所示。若改变R1和R2阻值的比例，即可得到不同比例的输出电流，比例电流源之名由此而来。,比例电流源,,山东广播电视大学计算机与通信学院,由图可知三极管T1和T2的基极至公共端（地）之间的电压相等，即,比例电流源,,则,可见输出电流IC2与基准电流IR基本上与其发射极电阻成反比。上述两种电路的缺点是要产生微安级电流需要大电阻。,而,则,山东广播电视大学计算机与通信学院,为了在不使用大电阻的条件下能够获得微安级的小电流，我们在镜像电流源T2的发射极接入一个电阻Re，如右图所示接入Re后，因UBE2UBE1，故IC2IC1IR，,4.2.2微电流源,,当基准电流IR一定时，可以得到比较小的输出电流IC2。且Re的阻值不必太大。,山东广播电视大学计算机与通信学院,,,,我们知道共射放大电路的集电极负载电阻越大，其电压放大倍数越大。但在集成电路中制作大电阻较困难，多用恒流源作负载。右图中T2和T3构成镜像电流源，T1管组成共射放大电路，由于电流源的电阻较大，故可提高放大倍数。,4.2.3电流源负载,,山东广播电视大学计算机与通信学院,,,4.1集成运算放大电路概述4.2偏置电路4.3差动放大电路4.4互补对称输出级电路4.5电路的反馈第四章教学要求,第四章集成运算放大电路基础,,山东广播电视大学计算机与通信学院,差动放大电路的主导思想是利用参数匹配的两个三极管组成对管形成对称形式的电路结构，进行补偿，达到减小温度漂移的目的。一、差动放大电路的基本形式差动放大电路的基本形式有三种简单形式、长尾式和恒流源式。,4.3差动放大电路,,山东广播电视大学计算机与通信学院,将两个不仅电路结构相同，而且三极管和电阻参数也匹配的两个单管放大电路合在一起，就成为简单形式的差动放大电路。如右图所示。,简单形式,,山东广播电视大学计算机与通信学院,,当输入电压为零时，在理想情况下，电路的左右两部分完全对称，则T1和T2的静态集电极电流和集电极电压都相等，输出电压为零。,简单形式差放的工作原理,,当温度变化时，理想情况下，将使UCQ1与UCQ2的变化相同，输出仍为零。抑制零漂,山东广播电视大学计算机与通信学院,,,IC1,IC2,如右图所示加入输入电压，由于对称，则T1和T2的基极电压大小相等，而极性相反，这样的输入电压称为差模输入电压。,差模输入电压,,此时两个三极管的输入电压分别为,山东广播电视大学计算机与通信学院,假设单管放大电路的电压放大倍数为Au1，则由图不难推出AdAu1。,差模电压放大倍数Aud,,所以有,山东广播电视大学计算机与通信学院,如右图所示加入输入电压，由于对称，则T1和T2的基极电压大小相等，且极性也相等，这样的输入电压称为共模输入电压。,共模输入电压,,此时两个三极管的输入电压分别为,,山东广播电视大学计算机与通信学院,假设单管放大电路的电压放大倍数为Au1，则由图不难推出Ac0。,共模电压放大倍数Auc,,所以有,,山东广播电视大学计算机与通信学院,差动放大电路的差模电压放大倍数与单管放大电路的电压放大倍数相同。可见，差动放大电路与单管放大电路相比，多用了一个三极管，而放大倍数未见提高，但是对温度漂移的抑制能力大大增强了。当温度变化时，由于差动放大电路中两个三极管的集电极电流同时增大或同时减小，相当于在两个三极管的输入端加上幅度和极性都相同的共模信号。将被抑制掉。,差动放大电路的主要特点,,山东广播电视大学计算机与通信学院,在简单形式的差动放大电路的基础上，接电阻Re，采用双电源供电，即为长尾式差动放大电路。如右图所示。,4.3.1长尾式差动放大电路,,山东广播电视大学计算机与通信学院,,,,当输入端加共模电压时，T1和T2的集电极电流均增大，流过Re的电流也增大，，Re的作用类似分压式工作点稳定电路中的发射极电阻。,长尾式差放的工作原理,,可见，Re引入了一个共模负反馈，同理，可以分析出它对差模输入电压无负反馈。,山东广播电视大学计算机与通信学院,显然，Re越大，则共模负反馈的作用越强，抑制零漂的效果越好。但是若Re过大，一方面因Re上直流压降增大，相应的要求负电压VEE的电压很高；另一方面，由于在集成电路中制造大电阻十分困难。为了达到既能增强共模负反馈的作用，又不必使用大电阻，也不必要求VEE的电压过高的目的，提出了下面的恒流源式差动放大电路。,长尾式差放的主要特点,,山东广播电视大学计算机与通信学院,