模拟电子技术 第五章
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镜象电流源、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。
5.2、电流源电路
二、电流源电路的用途： 1、给直接耦合放大器的各级电路提供直流偏 置电流，以获得极其稳定的Q点。 2、作各种放大器的有源负载，以提高增益、 增大动态范围。 3、由电流源给电容充电，可获得随时间线性 增长的电压输出。
5.1. 直接耦合放大电路的零点漂移现象
一、直接耦合放大电路的零点漂移
零漂：输入短路时，输出仍有缓慢变化的电压产生。
主要原因：温度变化引起，也称温漂。电源电压波动、 元件老化等也会产生输出电压的漂移。
温漂指标：温度每升高1度时，输出漂移电压按电压增益
折算到输入端的等效输入漂移电压值。
u
二、抑制零点漂移的方法
其中：基准电流 I R 是稳定的，故输出电流 I C 2 也是稳定的。
一、镜象电流源
动态电阻
ro
= ( iC2 )1 vCE2
IB2
= rce
一般ro在几百千欧以上
二、多路镜像电流源
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
2
b(b 2)
ro
1 2
b rce
动态输出电阻ro远比微电流源的动态输出电阻为高
电流稳定
有源负载电路
VCC
T1
IC1
vo
vi
T0
T2 R I REF
VCC
ro
IC1
vo
vi
T0
（a）共射极放大电路
（b）等效电路
图5-8 有源负载共射极放大电路
vi
T1
VCC = 15V
T0 vo
IE0 T2
o
（1） 在电路中引入直流负反馈。 （2） 采用温度补偿。 （3） 采用差分式放大电路。
t
0
Next Home
5.2、电流源电路
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：
其效果相当于在两个输 入端加入了共模信号。
2. 抑制零点漂移原理
这一过程类似于分压式射极 偏置电路的
二. 几个基本概念
1. 差动放大电路一般有两个输入端： 双端输入——从两输入端同时加信号。
单端输入——仅从一个输入端对地加信号。
=
VBE Re2
IC2 远小于IREF ,
I V
REF
CC
R。
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。
微电流源
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。
b3
IB3 比镜象电流源的2IB小
β3倍。
因此IC2和IREF之间的镜象精
度提高了1 b3 倍。
改进型镜像电流源
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。
VBE1 VBE2 = VBE = I E2 Re2
IC2
IE2
因两三极管基极对地电位
相等，于是有
VBE1 + I E1 Re1 =VBE2 + I E2 Re2
因 VBE1 VBE2
I E1 Re1 IE2 Re2
I E2 Re1 I E1 Re2
比例式电流源
威尔逊电流源电路
IREF
=
VCC
VBE3 VBE2 R
VEE
I o I C2 =
1
I REF
VCC = 15V
vi T0
I
E
vo
0
ro
IC1
VEE = 15V （a）共集放大电路
（b）等效电路
图5-9 有源负载共集极放大电路
5.3 差分式放大电路
1. 电路组成及工作原理
电路特点：T1、T2 所在的两边电路参数完全对称。
2. 抑制零点漂移原理
温度变化和电源电压波 动，都将使集电极电流产 生变化。且变化趋势是相 同的，
4、电流源还可单独制成稳流电源使用。
一、镜象电流源
三极管T1 、T2 匹配，
b =b =b
1
2
VBE1 = VBE2 = VBE ,则
IREF = I C1 2IB = I C2 2IB
=
I C2(1
2
b
)
且 IREF
=VCC VBE R
，当b 2时,
镜象电流源
IC2 = IR ，IC2 和 IR 是镜象关系。
(vi1
vi2 )
共模信号
有
vi1
=
vic
vid 2
vi2
=
vic
vid 2
共模信号相当于两个输入
共模信号大小相等，相
端信号中相同的部分
位相同；
差模信号相当于两个输入
差模信号大小相等，相
端信号中不同的部分
位相反。
差模信号共模信号
vi1 vi2
线性放 大电路
vo
放大两个输入信号之差
vo = AVD (v i 1 v i 2 )
2. 差动放大电路可以
+VCC
有两个输出端。
双端输出——从C1 和 C2输出。
Rc Rb T1
+
+
uo
-
+
u-o1
u-o2
Rc T2 Rb
+
+
单端输出——从C1或 ui1
ui2
C2 对地输出。
－
_ReV
－
EE
2020/7/14
差模信号共模信号
根据 vid = vi1 vi2 差模信号
vic
=
1 2
IC2、IC3。
IC
=
1
I REF (N 1)/
b
I REF
IC1
IC2
I CN
T1
T2
TN
T
（a）多路多镜路像镜电像流电源流电源路 图5-3 多路镜
三、改进型镜象电流源
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b 倍。
电路中增加了T3 管，
I
C2
= =
IICR1EF=I2REIFBI1B3
第五章 集成运算放大 器
1、电流源电路 2、差分放大电路 3、集成运算放大器
什么是集成运算放大器？
集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成 的多级放大器。
集成电路的工艺特点：
（1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实 现需要对称结构的电路。 （2）集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫 瓦以下。 （3）不易制造大电阻。需要大电阻时，往往使用有源负载。 （4）只能制作几十pF以下的小电容。因此，集成放大器都采 用直接耦合方式。如需大电容，只有外接。 （5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。
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。
5.2、电流源电路
二、电流源电路的用途： 1、给直接耦合放大器的各级电路提供直流偏 置电流，以获得极其稳定的Q点。 2、作各种放大器的有源负载，以提高增益、 增大动态范围。 3、由电流源给电容充电，可获得随时间线性 增长的电压输出。
5.1. 直接耦合放大电路的零点漂移现象
一、直接耦合放大电路的零点漂移
零漂：输入短路时，输出仍有缓慢变化的电压产生。
主要原因：温度变化引起，也称温漂。电源电压波动、 元件老化等也会产生输出电压的漂移。
温漂指标：温度每升高1度时，输出漂移电压按电压增益
折算到输入端的等效输入漂移电压值。
u
二、抑制零点漂移的方法
其中：基准电流 I R 是稳定的，故输出电流 I C 2 也是稳定的。
一、镜象电流源
动态电阻
ro
= ( iC2 )1 vCE2
IB2
= rce
一般ro在几百千欧以上
二、多路镜像电流源
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
2
b(b 2)
ro
1 2
b rce
动态输出电阻ro远比微电流源的动态输出电阻为高
电流稳定
有源负载电路
VCC
T1
IC1
vo
vi
T0
T2 R I REF
VCC
ro
IC1
vo
vi
T0
（a）共射极放大电路
（b）等效电路
图5-8 有源负载共射极放大电路
vi
T1
VCC = 15V
T0 vo
IE0 T2
o
（1） 在电路中引入直流负反馈。 （2） 采用温度补偿。 （3） 采用差分式放大电路。
t
0
Next Home
5.2、电流源电路
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：
其效果相当于在两个输 入端加入了共模信号。
2. 抑制零点漂移原理
这一过程类似于分压式射极 偏置电路的
二. 几个基本概念
1. 差动放大电路一般有两个输入端： 双端输入——从两输入端同时加信号。
单端输入——仅从一个输入端对地加信号。
=
VBE Re2
IC2 远小于IREF ,
I V
REF
CC
R。
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。
微电流源
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。
b3
IB3 比镜象电流源的2IB小
β3倍。
因此IC2和IREF之间的镜象精
度提高了1 b3 倍。
改进型镜像电流源
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。
VBE1 VBE2 = VBE = I E2 Re2
IC2
IE2
因两三极管基极对地电位
相等，于是有
VBE1 + I E1 Re1 =VBE2 + I E2 Re2
因 VBE1 VBE2
I E1 Re1 IE2 Re2
I E2 Re1 I E1 Re2
比例式电流源
威尔逊电流源电路
IREF
=
VCC
VBE3 VBE2 R
VEE
I o I C2 =
1
I REF
VCC = 15V
vi T0
I
E
vo
0
ro
IC1
VEE = 15V （a）共集放大电路
（b）等效电路
图5-9 有源负载共集极放大电路
5.3 差分式放大电路
1. 电路组成及工作原理
电路特点：T1、T2 所在的两边电路参数完全对称。
2. 抑制零点漂移原理
温度变化和电源电压波 动，都将使集电极电流产 生变化。且变化趋势是相 同的，
4、电流源还可单独制成稳流电源使用。
一、镜象电流源
三极管T1 、T2 匹配，
b =b =b
1
2
VBE1 = VBE2 = VBE ,则
IREF = I C1 2IB = I C2 2IB
=
I C2(1
2
b
)
且 IREF
=VCC VBE R
，当b 2时,
镜象电流源
IC2 = IR ，IC2 和 IR 是镜象关系。
(vi1
vi2 )
共模信号
有
vi1
=
vic
vid 2
vi2
=
vic
vid 2
共模信号相当于两个输入
共模信号大小相等，相
端信号中相同的部分
位相同；
差模信号相当于两个输入
差模信号大小相等，相
端信号中不同的部分
位相反。
差模信号共模信号
vi1 vi2
线性放 大电路
vo
放大两个输入信号之差
vo = AVD (v i 1 v i 2 )
2. 差动放大电路可以
+VCC
有两个输出端。
双端输出——从C1 和 C2输出。
Rc Rb T1
+
+
uo
-
+
u-o1
u-o2
Rc T2 Rb
+
+
单端输出——从C1或 ui1
ui2
C2 对地输出。
－
_ReV
－
EE
2020/7/14
差模信号共模信号
根据 vid = vi1 vi2 差模信号
vic
=
1 2
IC2、IC3。
IC
=
1
I REF (N 1)/
b
I REF
IC1
IC2
I CN
T1
T2
TN
T
（a）多路多镜路像镜电像流电源流电源路 图5-3 多路镜
三、改进型镜象电流源
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b 倍。
电路中增加了T3 管，
I
C2
= =
IICR1EF=I2REIFBI1B3
第五章 集成运算放大 器
1、电流源电路 2、差分放大电路 3、集成运算放大器
什么是集成运算放大器？
集成运算放大器——高增益的直接耦合的集成 的多级放大器。
集成电路的工艺特点：
（1）元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特别有利于实 现需要对称结构的电路。 （2）集成电路的芯片面积小，集成度高，所以功耗很小，在毫 瓦以下。 （3）不易制造大电阻。需要大电阻时，往往使用有源负载。 （4）只能制作几十pF以下的小电容。因此，集成放大器都采 用直接耦合方式。如需大电容，只有外接。 （5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。