模拟集成电路中的直流偏置技术.
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1. MOSFET镜像电流源
T1、T2为NMOS增强型对管, 电路结构与BJT镜像电流源类似。
由于T1的漏、栅极短接,只要 VDD>VT,沟道开启,管子就处于 饱和区(夹断存在)。
IO
I D2
I REF
VDD
VSS R
VGS
ro= rds2
MOSFET基本镜像电路流
6.1.2 FET电流源
ro≈rce2(1+
Re2 ) 非常大。
rbe2 Re2
6.1.1 BJT电流源电路
4. 组合电流源
T1、R1 和T4支路产生基准电流 IREF
T1和T2、T4和T5构成镜像电流源
T1和T3,T4和T6构成了微电流源
I REF
VCC
VEE
VBE1 R1
VEB4
6.1.2 FET电流源
当VCC、Rb1、Rb2、Re确定后,RL在 一定范围内变化,IC基本不变—恒流。
RrOo
rceR(1b1
RL Re IC
rbe Rb Re
)
(1 )rce
其中 :
ro
Rb Rb1 // Rb2 Rb2 Re
动r态o (交流)电阻很大,直流电阻很小。
R2 IO
R1 I REF
IREF ID0 Kn0 (VGS0 VT0 )2
I D2
W2 W1
/ /
L2 L1
I REF
I D3
W3 W1
/ /
L3 L1
I REF
I D4
W4 W1
/ /
L4 L1
I REF
6.1.2 FET电流源
3. JFET电流源(略)
(a) 电路
(b) 输出特性
本节重点:电流源电路的分析。 end
1. 基本(比例)电流源 2. 镜像电流流源
6.1.2 FET电流源
1. MOSFET镜像电流源
2. MOSFET多路电流源 3. JFET电流源
电流源在静态时 为电路提供偏置 电流,动态时作为 电路的有源负载。
6.1.1 BJT电流源电路
1、比例电流源(基本电流源)
VCC
1. MOSFET镜像电流源
用T3代替R,T1~T3特性相同, 且工作在放大区(即饱和区、恒流
区),当=0时,输出电流为
ID2 (W / L)2 Kn 2 (VGS2 VT2 )2 Kn2 (VGS2 VT2 )2
常用的镜像电流源
6.1.2 FET电流源
2. MOSFET多路电流源(略)
6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术 6.2 差分式放大电路 6.3 差分式放大电路的传输特性 6.4 集成电路运算放大器 6.5 实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路
的影响
6.6 变跨导式模拟乘法器 6.7 放大器中的噪声和干扰
6.1 模拟集成电路中的 直流偏置技术
6.1.1 BJT电流源电路
当BJT的β较大时,基极电流IB可以忽略
Io=IC2≈IREF=
VCC VBE (VEE ) VCC VEE
R
R
IO可与IREF成镜像关系。
代表符号
精密镜象电流源
IC1
IR
-
IB3
IR
-
2IB
3 1
RL
≈
IR
-
2
IC1
1 3
IC2
IC1
1 3 1 3 2
IR
由于有T3存在,IB3比镜象电流 源的2IB小β 3倍。因此IC2和IR 更加接近。精密镜象电流源和
普通镜象电流源相比,其精度提高了3倍。
6.1.1 BJT电流源电路
3、 微电流源
IO
IC2 IE2
VBE1 VBE2 Re2
VBE Re2
由于 VBE 很小,所以IC2也很小。
IO
R1 R2
I REF
R1 VCC VBE (VEE )
R2
R1 R
利用二极管补偿 BJT发射结电压
的温度误差
集成电路的二极管 通常用三极管构成
6.1.1 BJT电流源电路
2、 镜像电流源
T1、T2两管特性相同,基 极电位也相同
VBE2 = VBE1 IE2 = IE1
IC2 = IC1
T1、T2为NMOS增强型对管, 电路结构与BJT镜像电流源类似。
由于T1的漏、栅极短接,只要 VDD>VT,沟道开启,管子就处于 饱和区(夹断存在)。
IO
I D2
I REF
VDD
VSS R
VGS
ro= rds2
MOSFET基本镜像电路流
6.1.2 FET电流源
ro≈rce2(1+
Re2 ) 非常大。
rbe2 Re2
6.1.1 BJT电流源电路
4. 组合电流源
T1、R1 和T4支路产生基准电流 IREF
T1和T2、T4和T5构成镜像电流源
T1和T3,T4和T6构成了微电流源
I REF
VCC
VEE
VBE1 R1
VEB4
6.1.2 FET电流源
当VCC、Rb1、Rb2、Re确定后,RL在 一定范围内变化,IC基本不变—恒流。
RrOo
rceR(1b1
RL Re IC
rbe Rb Re
)
(1 )rce
其中 :
ro
Rb Rb1 // Rb2 Rb2 Re
动r态o (交流)电阻很大,直流电阻很小。
R2 IO
R1 I REF
IREF ID0 Kn0 (VGS0 VT0 )2
I D2
W2 W1
/ /
L2 L1
I REF
I D3
W3 W1
/ /
L3 L1
I REF
I D4
W4 W1
/ /
L4 L1
I REF
6.1.2 FET电流源
3. JFET电流源(略)
(a) 电路
(b) 输出特性
本节重点:电流源电路的分析。 end
1. 基本(比例)电流源 2. 镜像电流流源
6.1.2 FET电流源
1. MOSFET镜像电流源
2. MOSFET多路电流源 3. JFET电流源
电流源在静态时 为电路提供偏置 电流,动态时作为 电路的有源负载。
6.1.1 BJT电流源电路
1、比例电流源(基本电流源)
VCC
1. MOSFET镜像电流源
用T3代替R,T1~T3特性相同, 且工作在放大区(即饱和区、恒流
区),当=0时,输出电流为
ID2 (W / L)2 Kn 2 (VGS2 VT2 )2 Kn2 (VGS2 VT2 )2
常用的镜像电流源
6.1.2 FET电流源
2. MOSFET多路电流源(略)
6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术 6.2 差分式放大电路 6.3 差分式放大电路的传输特性 6.4 集成电路运算放大器 6.5 实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路
的影响
6.6 变跨导式模拟乘法器 6.7 放大器中的噪声和干扰
6.1 模拟集成电路中的 直流偏置技术
6.1.1 BJT电流源电路
当BJT的β较大时,基极电流IB可以忽略
Io=IC2≈IREF=
VCC VBE (VEE ) VCC VEE
R
R
IO可与IREF成镜像关系。
代表符号
精密镜象电流源
IC1
IR
-
IB3
IR
-
2IB
3 1
RL
≈
IR
-
2
IC1
1 3
IC2
IC1
1 3 1 3 2
IR
由于有T3存在,IB3比镜象电流 源的2IB小β 3倍。因此IC2和IR 更加接近。精密镜象电流源和
普通镜象电流源相比,其精度提高了3倍。
6.1.1 BJT电流源电路
3、 微电流源
IO
IC2 IE2
VBE1 VBE2 Re2
VBE Re2
由于 VBE 很小,所以IC2也很小。
IO
R1 R2
I REF
R1 VCC VBE (VEE )
R2
R1 R
利用二极管补偿 BJT发射结电压
的温度误差
集成电路的二极管 通常用三极管构成
6.1.1 BJT电流源电路
2、 镜像电流源
T1、T2两管特性相同,基 极电位也相同
VBE2 = VBE1 IE2 = IE1
IC2 = IC1