电流源和主要参数
模拟电子技术3.1电流源电路
I C1
R1 R2
I REF
两个三极管的集电极电流之比近似与发射极电阻的
阻值成反比，故称为比例电流源。
三、微电流源
+VCC
在镜像电流源的基础上 接入电阻 RE。
R IREF 2IB
IC1
IC2
引入RE使 UBE2 < UBE1，
T1
T2
且 IC2 << IC1 ，即在 RE 值不 大的情况下，得到一个比较
IC2
I REF
VCC
UBE1 R
二、比例电流源
由图可得 UBE1 + IE1R1 = UBE2 + IE2R2 由于 UBE1 UBE2 ，则
IE1R1 IE2 R2
忽略基极电流，可得
+VCC
R IREF
2IB
IC1
T1
IB1 +
UBE1
R1
IC2
IB2 U+BE2 T2 R2
IC2
R1 R2
3.1 集成运放中的电流源电路
运放电路中的晶体管和场效应管除了作为放大管 外，还构成电流源电路，为各级提供合适的静态电流;
或作为有源负载取代高阻值电阻，从而增大放大电 路的电压放大倍数。
一、镜像电流源
两管在同一硅片上，参数相同；T1管UCB=0，处于临界饱和即微
导通状态。
+VCC
基准电流
I REF
IC1 VT1
R1
IC2 VT2
R2
IC3 VT3
R3
I C3
I E3
I E1R1 R3
I REF R1 R3
UT ln
I C1 IC2
I C 2 RE
电压源、电流源和受控源
受控源的实际应用
受控源在电子设备和系统中用 于实现特定的信号处理或控制
功能。
在放大器和振荡器中，受控源 用于改变电路的增益或频率响
应。
在模拟电路中，受控源用于实 现加法、减法、乘法或除法等 运算。
在传感器和测量系统中，受控 源用于产生激励信号或参考电 压，以便测量其他电路参数。
04
电压源、电流源和受控 源的比较
特性比较
01
02
03
电压源
电压源能够提供恒定的输 出电压，不受负载变化的 影响。
电流源
电流源能够提供恒定的输 出电流，不受负载变化的 影响。
受控源
受控源的输出电压或电流 受外部控制信号的影响， 可以模拟各种电路元件的 特性。
应用比较
电压源
电压源主要用于提供稳定的电压 参考，如模拟电路中的偏置电压。
受控源的输出阻抗与独立电源的输出阻抗不同， 其值可能受到控制量的影响。
受控源的应用
在模拟电路中，受控源可以作为放大器、混频器、乘法器等电子器件使用，实现信 号的放大、频率变换、信号处理等功能。
在数字电路中，受控源可以作为比较器、触发器等电子器件使用，实现信号的比较、 逻辑运算等功能。
在电力电子系统中，受控源可以作为逆变器、斩波器等使用，实现直流电的逆变、 交流电的整流等功能。
05
电压源、电流源和受控 源的实际应用
电压源的实际应用
01
电压源在电子设备和系统中扮演着提供稳定电压的角色，确保设备正 常运行。
02
在电池供电的系统中，电压源负责将电池的化学能转换为电能，为负 载提供稳定的电压。
03
理想电流源
（举例）
+ 12V _
二、理想电流源的等效分解与变换
（举例）
2-4 含受控源电路分析
一、含受控源单口网络的化简：
例1：将图示单口网络化为最简形式。
i1
u
i2
解: 外加电压u,有
u i2 3
i1
u
u
2
i i1 i2
u u u
32
(1 1 )u
u = Us - iRs
Us
Rs
其中：Rs直线的斜率。
Us
（2）电路模型
:
(a)
(b)
实际电压源模型可等效为一个理想电压源Us和电
阻Rs的串联组合。
2、实际电流源模
型
Is
（1）伏安关系：
i = Is - u/Rs = Is - uGs
其中：Gs直线的斜率。
（2）电路模型： 实际电流源模型可等效
为一个理想电流源Is和电阻Rs 的并联组合。
2、理想电流源
（1）并联： 所连接的各电流源端为同一电压。
保持端口电流、电
i
压相同的条件下，图
(a)等效为图(b)。
is1
is2
is
等效变换式：
is = is1 - is2
(a)
(b)
（2）串联： 只有电流数值、方向完全相同的理想电流源才可串联。
二、实际电源模型：
1、实际电压源模型 （1）伏安关系：
2-1 电阻连接及等效变换
一、电阻串联连接及等效变换
定义：多个电阻顺序相连，流过
同一电流的连接方式。
特点：
1）所有电阻流过同一电流；
1-4 电压源和电流源
I 电 流 源 模 型 IS
I
I
+
R0I U
RL
U 0 电流源模型的外特性 U 0 理想电流源的外特性
_
实际电流源的内阻总是有限值，因此当负载增大时， 内阻上分配的电流必定增加，从而造成输出电流随负载的 增大而减小。即实际电流源的外特性也是一条稍微向下倾 斜的直线。
问题与讨论
+
10V － 2A
I
2
I=?
哪个答 案对？
10 I 5A 2 10 I 27A 2 10 4 I 3A 2
? ? ?
高等教育出版社
电工技术基础与技能
【课堂小结】 1.电压源 2.电流源 3.电压源与电流源的等效变换 【课后作业】
“学习辅导与练习”同步训练中的3.7
若电源内阻r ＝，输出电流I＝IS，电源始终输出恒定的电流IS。 把内阻r ＝的电流源叫做理想电流源或恒流源，其电路模型如图（b） 所示。 实际上，理想电流源是不存在的，因为电源内阻不可能为无穷大。
高等教育出版社
电工技术基础与技能
【例1】如图（a）所示为一个实际的电压源模型，已知E＝6V，r＝2， 试通过等效变换的方法将其转换成相应的电流源模型，并标出相应的 参数IS和r。
第四节 电源的模型 1.4 电压源与电流源
电压源 实际电压源 理想电压源 电压源 与电流源 实际电流源 电流源
知 识 分 布 网 络
理想电流源
电压源与电流源等效变换 （重点）
高等教育出版社
电工技术基础与技能
【学习目标】
1.了解电压源与电流源的概念。 2.知道实际电源的电路模型。
电流源和电压源电路-
iC2= IO T2
根据电路有： vBE1 vBE2
当忽略基区调制效率应时：
vBE
iC I S e VT
或表示为
vBE
VT
ln
iC IS
所以上式可等效为 iC1 iC 2
IS1
IS2
iC 2
IS2 IS1
iC1
由于 iC 2 IO
而 IS 与发射结面积成正比，因此有
iC 2
IO
SE2 SE1
加大，则IE3也随之增加，它的镜像电流IC1跟着增加 ，使 UC1=UB3下降，IB3减小，使IO基本保持不变。
6.多路恒流源电路 上述的基本电流源和比例电流源都可以连续成多路恒流源,
多路恒流源是采用一个基准电流IR供给多个恒流输出，其电路
如图3—39（a）所示。在图3—39（a）中，若管子特性一致， 则各路输出电流相等，即
IO R2
iC1R1
VCC R IR iC1
T1
iC2= IO T2
ln若I OiIiCCO11对RRIO212的.3iC比1值则不VR太VTT2大lln时niI，COiI1C例O1 如26、Rm1ViICO1iE21.31iE02
59
R2
.8mV
并且满足 则有
iC1R1 VT ln
IO
R1 R2
T2
当 (W / l)1 (W / l)2 时：
VSS
iD2 iD1 即 IO I R
（2）、动态电流镜
如图所示 在MOS管镜像电流源电路
中接入开关 S ，
IR
IO
ID1
ID2
T1
S
T2
Cgs
设、S 闭合时，T2 管的输出电流为 IO ，
电流源和电压源电路
目 录
• 电流源和电压源的简介 • 电流源和电压源的基本电路 • 电流源和电压源的应用 • 电流源和电压源的实例分析 • 总结与展望
01 电流源和电压源的简介
电流源的定义和特性
定义
电流源是提供恒定电流的电源， 其输出电流不受负载电阻影响。
特性
电流源的输出电流始终保持恒定 ，不受输入电压或负载变化的影 响。
电压源的定义和特性
定义
电压源是提供恒定电压的电源，其输出电压不受负载电流影 响。
特性
电压源的输出电压始终保持恒定，不受输入电流或负载变化 的影响。
电流源和电压源的符号与表示
符号
电流源通常用带有“+”和“-”号 的三角形符号表示，电压源则用带有 “+”和“-”号的方形符号表示。
表示
在电路图中，电流源和电压源可以用 字母表示，如“I”表示电流源， “V”表示电压源。同时，还会标注相 应的电流或电压值以及正负极性。
宽范围可调
为了满足不同应用场景的需求，未来电流源和电压源电路 将具备宽范围可调的特性，以适应不同的输入和输出条件 。
高集成度与微型化
随着微电子技术的不断发展，未来电流源和电压源电路将 更加注重高集成度和微型化的设计，以减小体积和重量， 降低成本。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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感谢您的观看
应用场景
03
在电路分析和设计中，有时需要将复杂的电路简化为简单的模
型，这时就需要用到电流源和电压源的等效变换。
03 电流源和电压源的应用
电流源的应用
驱动负载
电流源可以提供稳定的电 流，用于驱动各种电子设 备或机械装置。
保护电路
电流控制电压源
rb
+ – us
e
ro
Re
RL
八）含受控源电路的分析举例
例12：已知图中 is =3A，求i
i +u–
说明：1)本课程讨论的含受控源的
is i2
5
3
+
0.5i2
电路并非一定对应实际电路 模型。
–
2)分析含受控源电路的依据
仍为两类约束
例13：求受控源及2V电压源的功率。
i 2
+u –
+ 1V
i1 1
(4) 电流控制的电流源 (CCCS)
i1
i2
+ u1 –
+u2
i1
_
u1= 0
i2= i1 : 电流放大倍数(电路参数)
CCCS
五）受控源(输出端口)的伏安特性
i1
i2
+
+
u1 _
i2=gu1 u_2
VCCS
i1
i2
+
+
u1 –
u2
i1 _
CCCS
设X 为 控制量，可以为电流也可以是电压
三）受控源的分类
1）受控电压源： 电压控制电压源（VCVS） 电流控制电压源（CCVS）
2）受控电流源： 电压控制电流源（VCCS） 电流控制电流源（CCCS）
四）受控源(四端元件)的电路模型和电路参数
(1) 电压控制的电压源（VCVS）
i1
i2
+ u_ 1
+
+
_
u1
u2 _
i1= 0
u2= u1
i1
i2
可调电压源与可调电流源111
电路实践系列讲义杨菊秋可调电压源与可调电流源中南林业科技大学电子实验室2011-3-25可调电压源与可调电流源（理论设计部分）电源是电路中必不可少的电路器件，是给电路提供电能的单元电路。
在电子电路中，所需要的电源主要是直流电源：直流稳压源（主要反映稳压源器件的参数有：额定输出电压值，额定输出功率，电源效率，纹波抑制系数，输出电压稳定系数等等），若输出电压可调称为可调直流稳压源，稳压源电路主要由变压，整流，滤波，稳压以及输出电压调节电路五部分组成，常用的直流稳压电源有串联式稳压直流电源和开关直流稳压电源，串联式稳压直流电源主要优点是电路结构简单，调节方便，缺点是效率低，开关直流稳压电源优点是电源效率高，缺点是电路结构复杂成本较高。
直流电流源（主要参数有输出电流，额定输出功率，等等），输出电流可调的称为可调电流源，电流源电路主要由电压转化成电流的电路构成。
三端稳压器LM317简介LM317是三端稳压器，不稳定直流电压从LM317的输入端（3）输入，从输出端（2）输出稳定的直流电压。
LM317外形如左图所示，脚的编号从左至右为1，2，3。
1—调整端，2—输出端，3—输入端。
不稳定电压从3端输入，从2端输出的电压为稳定电压。
LM317的一个最重要的特性是：2—1之间电压恒为1.25V 。
其它特性需要了解的是：调整端（1）电流很小（小于0.05mA)，在工作电流比它大得多的条件下这个电流忽略不计；输入端所加电1压小于40V ；为保证三端稳压器正常稳定的工作，输入端电压要比输出端电压高于3V 以上。
一 以LM317为核心器件构成的输出电压可调的直流稳压电源的设计与电路参数的计算：不稳定的直流电压Ui 从三端稳压器LM317的输入端（3）输入。
输入电压低于40V ，但需要比最高输出电压高出3V 以上。
本电路设计最高输出电压为12V ，则本电路输入电压高于15V （本电路取16V 左右）。
可调的稳定直流电压Uo 从三端稳压器LM317的输出端（2）输出，可调电压源电压大小由端子M1和N1之间外并的电阻确定。
常用的电流源电路
igeRnU则由图3—35(a)可知若，则，I O 犹如是I R 的镜像，所以此电路称为镜像电流源或电流镜。
图3—35（a）所示电流源的伏安特性如图3—35（b）所示。
为了保证电流源具有恒流特管必须工作在放大区，即U CE2>U BE2»0.7V(在图中A 、B电流源输出端对地之间的直流等效电阻 Un e（3所以式(3—94)可近似为(3显见，改变R 的比值，故这种电路称为比例电流源。
在集成电路中，实现比例电流源的方法可通过改 T 1、、T 2）所示。
因为晶体管发射极电流与发射区面积成正比，即晶体管发射极电流可表示为式中，W 是基区宽度；管子的b 足够大，则有若取S E2=2S E1(图中用双发射极表示I o =2I RUi st er ed3.微电流源(Widlar电流源)在集成电路中,为了提供微安量级的恒定偏流,常采用图3—37所示的微电流源电路.显见, 将图3—36（a ）中的电阻R 1短路，便构成了微电流源。
由图可知由式（3—93），并考虑到两管参数一致，即I ES1=I ES2,所以上式可近似表示为（3—96）上式是一个超越方程，可用图解法或试探法求解。
【例3—6】 在图3—37 电路中，已知I R =1mA,R 2=5K W ,基极电流可忽略不计，求I o 。
解:用试探法求解。
由式（3—96）得26ln(1/I o )—5I o =0设I o =15m A=0.015mA ，代入上式109.2—75¹0说明对数项过大。
再试，设I o =20m A=0.02mA,得Un Re gi st er ed若晶体管T 1、T 2及T 3的特性一致，即，则由上述方程可解得由上式可见，与基本电流源相比，威尔逊电流源中的I C3更接近等于，即管子 变化（包括温度对 的影响）对输出电流I o (=I C3»I R )的影响较小，即传输精度有明显地提高。
Un R基准电流I R 与各级输出电流的关系为由于所有各管的基极电流均由基准电流I B ,n值越大，偏差越大。
第9章 基准电流源
须的。
2) 输出基准电流温度补偿方案
由式（9-9）输出基准电流的表达式及上文的分析可以看出，输出基准电流与电源 电压无关，但是仍然与温度有关。其一阶温度系数的计算公式可以表达为：
TC1
=
1 I OUT
⋅
dIOUT dT
（9-11）
通常，我们把温度系数 TC 乘以 106 表示成百万分之一或者说是 ppm/℃的形式。
9.1.3 功耗 ..................................................................................................... 354
9.2
基准电流源的工作原理.......................................................................... 354
源线上噪声的抑制能力的参数，换句话说，基准电流源的电源抑制比表现了输出基准
电流随电源电压 VDD 变化的情况。对于基准电流源，本章采用的电源抑制比的定义为： 从电源电压 VDD 到输出基准电流的增益。符号表达式为：
式中：PSRR：
PSRR
=
⎛ dB20⎜
⎝
ΔI REF ΔVDD
I REF VDD
⎞ ⎟ ⎠
9.4.1 LDO 中基准电流源的性能指标............................................................ 362
9.4.2 基准电流源结构的确定 ....................................................................... 362
电流源的工作原理
电流源的工作原理
电流源是一种被广泛应用于电子电路中的电子器件，用于向电路中提供稳定的电流。
它的工作原理基于一个负反馈回路，通过自动调整输出电流来保持稳定性。
一个简单的电流源包括一个放大器和一个反馈电阻。
当输入电压施加在放大器的输入端时，放大器会根据其增益将电压放大，并输出一个相应的电流。
这个输出电流通过反馈电阻，形成了负反馈回路。
负反馈的作用在于通过比较输出与输入，调整输出电流以使其保持稳定。
具体来说，如果输出电流低于预设值，反馈回路会将这个信息传递给放大器，使其增大输出电流。
相反，如果输出电流高于预设值，反馈回路会减小输出电流。
通过不断调整输出电流，电流源能够在一定范围内提供稳定的电流。
这对于许多电子设备和电路来说是非常重要的，因为在电路设计中，往往需要特定的电流来保持设备的正常工作。
电流源的工作原理使得它在许多应用中非常有用。
例如，在模拟电路中，它可用于提供稳定的工作电流，以确保电路性能的一致性。
在激光二极管等光电器件中，电流源可用于精确控制光的强度。
此外，电流源还可以用于电池充电、电动机驱动等方面。
总之，电流源是一种基于负反馈回路的电子器件，可以提供稳
定的电流输出。
它在许多电路和设备中有着广泛的应用，确保了电子系统能够正常工作。
集成电路运算放大器中的电流源
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b 倍。
电路中增加了T3 管，
I
C2
= =
IICR1EF=I2REIFBI1B3
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。
精密电流源
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
V V V V I R =
=
CEQ1
CEQ 2
CC
E1
CQ1 C
= 12 0.2 2.13.3 5V
二、动态分析：
r I be1,2 = 300 1 b 26
300 80 26 2.1 1.3k
EQ1
等效的发射极耦合电阻REE—比例式电流源的输出电阻
REE = Ro4 1 b4rce4 = 81 50 = 4050k
放大器的前置级中。
VBE1 VBE2 = VBE = I E 2 Re2
IC2
IE2
=
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
四、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。
电流源概述
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。
AD461主要参数
AD461主要技术参数ONLLY-AD461一、主要硬件配置：二、四路电压、六路电流、一路辅助直流电压、八路开入量、四路通用开出量、两路快速开出量三、主要技术功耗：<2000VA ；交流供电：220V±20% （47～63Hz）；直流供电：（200～380）VDC四、电压源：四相交流电压: 4×（0～125）V；直流电压：1×（0～350）V；4×（-125～+125）V；精度:<0.01%的量程+0.1%的读数；功率:单相>25VA/相（额定电压）；直流 >100W （满足所有继电保护二次PT负载）五、电流源：六相交流电流:6×（0～40）A；直流电流:1×（0～20）A；6×（-20～+20）A；精度:<0.01%的量程+0.1%的读数；功率: 0.5A:最大负载大于18.0Ω；30A:最大负载大于0.30Ω（满足所有继电保护二次CT负载）六、输出频率：范围: 0-1000HZ ；误差: <0.005HZ ；分辨率: 0.001HZ七、相位：范围: ±360º ；误差: <0.1º ；分辨率: 0.1º八、助直流：110/220VDC可切换,功率>100W九、开关量：八对开入量：可接空节点及带电位节点（0～250V）四对通用开出量，两对快速开出量(反应时间＜10μs)十、重量及尺寸：整机重量: <14.8Kg；整机尺寸：390mm*200mm*380mm(长×宽×高)十一、软件功能:含有丰富的软件测试功能：电压/电流、时间测试、频率/滑差试验、谐波叠加、故障再现、状态序列、整组试验、线路保护定值校验、阻抗/方向型继电器、功率振荡、差动保护、自动准同期、常规继电器测试、反时限继电器特性、计量仪表等等。
理想独立电流源两端电压数值及其方向
理想独立电流源两端电压数值及其方向【摘要】引言：理想独立电流源两端电压数值及其方向具有重要的理论和实际意义。
正确认识和计算电流源两端电压的数值以及方向对于电路分析和设计至关重要。
本文将从理想独立电流源的特点入手，介绍电流源两端电压的计算方法和方向确定的原理，最后通过示例详细阐述理想独立电流源两端电压数值及方向的计算过程。
通过本文的学习，读者将能够掌握在实际电路中如何正确确定和计算电流源两端电压的数值及方向，从而更好地应用于电路设计和分析中。
【关键词】关键词：理想独立电流源，两端电压，数值，方向，计算方法，特点，示例，总结1. 引言1.1 理想独立电流源两端电压数值及其方向的重要性理想独立电流源在电路分析中起着至关重要的作用。
电流源的特点是在任何电路中都能够稳定地提供恒定的电流，不受外界电压和电阻的影响。
理想独立电流源是电路中常用的一种元件。
在分析电路时，我们经常需要计算电流源两端的电压，这是因为电路中的其他元件通常是以电压作为控制量，而不是电流。
了解电流源两端电压的数值和方向对于分析电路中的整体电压和电流分布至关重要。
电流源两端电压的计算方法通常通过欧姆定律来实现，即电压等于电流乘以电阻。
在理想独立电流源中，电压只能由电路中的其他元件决定，因此我们常常需要利用基尔霍夫定律和欧姆定律来进行计算。
确定电流源两端电压的方向也是至关重要的一步，因为这决定了电流的流向和整个电路的工作状态。
通常，我们根据电源的正负极性来确定电压的方向，如果电流源的正极连接到电路的高电压端，那么这个连接处的电压将是正的。
理想独立电流源两端电压数值及其方向的计算和确定在电路分析中扮演着重要的角色。
通过正确计算和确定电流源两端电压，我们可以更好地了解电路中的电压和电流分布，进而帮助我们设计和优化电路。
熟练掌握这一知识点，对于电路工程师和电子技术人员来说是非常必要的。
2. 正文2.1 理想独立电流源的特点理想独立电流源是电路分析中常见的一种元件，它的两个最显著的特点是电流源产生的电流大小和方向不受外部环境影响，且电流源两端的电压可以根据电路的要求自动调整，一旦电路中出现负载变化，电流源会自动调整输出电压以保持电流不变。
iopad电路的结构和主要参数
1、I/O pad电路的结构和主要参数1.1、I/O pad 电路的结构：典型的数字I/O pad电路由输入通道和输出通道两部分组成，输入通路用于恢复外部信号以及隔离内外电路以避免外部噪声对内部电路的影响。
输出通路可以分为Pre-driver和Post-driver。
Pre-driver用于完成电路的逻辑功能，如三态逻辑；Post-driver用于向外电路提供足够的驱动能力。
图1 I/O pad电路结构1.2、主要参数：静态参数：包括输出高/低电平和逻辑摆幅；输入高低电平；翻转电平；噪声容限。
动态参数：传输延时，信号转换速率（上升时间和下降时间）1.3、提高噪声容限：通常输入通路采用斯密特触发器设计降低输出噪声：为了降低SSO，delta-I噪声，通常可以采用转换速率控制方法，控制输出的上升时间和下降时间，主要有两种方法：电流控制输出驱动电路和渐开式转换速率控制电路。
2、I/O电路设计2.1输入口电路设计图2 schmitt 电路原理图根据文献中推导的公式：（1） （2） 其中、；通过式（1）、（2）可以根据所需要的翻转电平求出MOS 管的尺寸比例，相反的可以通过MOS 管的尺寸比例求出所设计的schmitt 触发器的翻转电平。
其他的schmitt 电路：213n Hi n Hi thn k VDD V k V V ⎛⎫-= ⎪-⎝⎭213p Li p DD Li THP k V k V V V ⎛⎫= ⎪ ⎪--⎝⎭ni k ,0.5()pi n p ox i k C W L μ=上面两个schmitt触发器电路，可以在低电压工作。
并且能提高一定速度。
对于b图，通过正反馈的作用来实现迟滞效应。
对于c图，通过设置两个非门的阈值电压的不同实现迟滞效应，迟滞宽度为|Vtr1-Vtr2|。
2.2输出电路：2.2.1普通的输出电路：最基本的输出电路，如上图，用个非门，提供足够的驱动能力。
2.2.2三态输出：典型的三态输出2.2.3 瞬间开关输出：对于输出口有存在一种现象叫瞬间开关输出（SSO），它的定义是一定数量的I/O buffers在同一时间同时开关，并且朝同一个方向变化（H-L，HZ-L or L-H，LZ-H）这将会在电源线上产生噪声（SSN）。
电流源和主要参数
9V
IE 2IE2 2IC2 0.74mA
Re2
VE
IE Re1 IE
(12)V
( 0.7 0.7410 12) k 5.3k 0.74
(2)电压增益
rbe3
200
(1
3
)
26mV I E3
2.3k
rbe2
200
(1
2
)
26mV I E2
章节安排：
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
6.1 模拟集成电路中的 直流偏置技术
6.1.1 BJT电流源电路
1. 镜像电流源
3. 高输出抗电流源
2. 微电流源
静态
IE6 IREF VCC VEE VBE6 R Re6
IO
＝
IE5
RE6 RE5
IE6
4. 带有源负载的射极耦合差分式放大电路
差模电压增益 （负载开路）
ic4
ic2
vo2 rce2
vo2 rce4
0
vid ( vid ) vo2 vo2 0
I D2
W2 W1
/ /
L2 L1
I REF
I D3
W3 W1
/ /
L3 L1
I REF
I D4
W4 W1
/ /
L4 L1
I REF
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且工作在放大区，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
IREF ID0 Kn0 (VGS0 VT0 )2
2. 电路技术指标的分析计算
(2)小信号分析
vgs1
vid 2
vgs2
vid 2
设 gm1 = gm2 = gm 则
Io＝IC2≈IREF＝
VCC VBE (VEE ) VCC VEE
R
R
代表符号
6.1.1 BJT电流源电路
1. 镜像电流源 动态电阻
ro
( iC2 )1 vCE2
IB2
rce
一般ro在几百千欧以上
6.1.1 BJT电流源电路
2. 微电流源
IO
IC2 IE2
)
高频响应与共射电路相同，低频可放大直流信号。
例 T1、T2、T3均 为 硅 管 ，
β1 β2 50，β3 80， 求: 当vi 0时 ，vO 0V。
(1) I C 3、I C2、I E、VCE3、VCE2 及Re2的值;
(2) Av Avd2 Av2; (3)当vi 5mV 时，vO ? (4)当输出接一个12k负载 时的差模电压增益。
章节安排：
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
6.1 模拟集成电路中的 直流偏置技术
6.1.1 BJT电流源电路
1. 镜像电流源
3. 高输出阻抗电流源
2. 微电流源
6.2.1 差分式放大电路的一般结构
1. 用三端器件组成的差分式放大电路
6.2.1 差分式放大电路的一般结构
2. 有关概念
vid = vi1 vi2 差模信号
vic
=
1 2
(vi1
vi2 )
共模信号
Avd
=
vo vid
差模电压增益
Avc
=
vo vic
共模电压增益
其中 vo ——差模信号产生的输出
I D2
W2 W1
/ /
L2 L1
I REF
I D3
W3 W1
/ /
L3 L1
I REFL4 L1
I REF
6.1.2 FET电流源
3. JFET电流源
(a) 电路
(b) 输出特性
end
6.2 差分式放大电路
6.2.1 差分式放大电路的一般结构 6.2.2 射极耦合差分式放大电路 6.2.3 源极耦合差分式放大电路
=
vo1 vid
vo1 2vi1
1 2 Avd
Rc
2rbe
接入负载时
Avd
=
β( Rc || RL ) 2rbe
3. 主要指标计算 （1）差模情况
<C> 单端输入 ro re
等效于双端输入
指标计算与双端 输入相同。
3. 主要指标计算
（2）共模情况
<A> 双端输出 共模信号的输入使两管集
VBE1 VBE2 Re2
VBE Re2
由于 VBE 很小，
所以IC2也很小。
ro≈rce2（1＋
Re2 ）
rbe2 Re2
（参考射极偏置共射放大电路的输出电阻 R）o
6.1.1 BJT电流源电路
3. 高输出阻抗电流源
I REF
VCC
VBE3 VBE2 R
VEE
VEE
VBE1 R1
VEB4
6.1.2 FET电流源
1. MOSFET镜像电流源
IO
I D2
I REF
VDD
VSS R
VGS
当器件具有不同的宽长比时
IO
W2 W1
/ /
L2 L1
I REF
（=0）
ro= rds2
MOSFET基本镜像电路流
6.1.2 FET电流源
1. MOSFET镜像电流源
3. 主要指标计算
（1）差模情况
<A> 双入、双出
Avd
= vo vid
vo1 vo2 vi1 vi2
2vo1 Rc
2vi1
rbe
以双倍的元器件换 取抑制零漂的能力
接入负载时
Avd
=
β(
Rc
||
1 2
rbe
RL )
3. 主要指标计算
（1）差模情况
<B> 双入、单出
Avd1
(3) 差分电路的共模增益
Avc2
rbe
Rb1
β2 ( Rc2 || Ri2 ) (1 β2 )2( Re1
Re2 )
0.3
共模输入电压
vic
1 2
(vi1
vi2 )
1 (5mV 2
0)
2.5mV
vO vO2 Av2 ( Avd2 vid Avc2 vic ) Av2
9V
IE 2IE2 2IC2 0.74mA
Re2
VE
IE Re1 IE
(12)V
( 0.7 0.7410 12) k 5.3k 0.74
(2)电压增益
rbe3
200
(1
3
)
26mV I E3
2.3k
rbe2
200
(1
2
)
26mV I E2
又 vO1＝VCC－iC1Rc1 vO2＝VCC－iC2Rc2
可得传输特性曲线 vO1，vO2＝f（vid）
vO1，vO2＝f（vid）的传输特性曲线 end
6.4 集成电路运算放大器
6.4.1 CMOS MC14573集成电路运算放大器 6.4.2 BJTLM741集成运算放大器
6.4.1 CMOS MC14573 集成电路运算放大器
1. 电路结构和工作原理
2. 电路技术指标的分析计算
(1)直流分析
I REF IO VDD VSS VSG5 RREF VDD VSS VGS5 RREF
IREF KP5 (VGS5 VT )2
已知VT 和KP5 ，可求出IREF 根据各管子的宽长比 ，可求出其他支路电流。
电极电压有相同的变化。
所以 voc voc1 voc2 0
共模增益
Avc
voc vic
0
3. 主要指标计算
（2）共模情况
<B> 单端输出
Avc1
voc1 vic
voc2 vic
Rc
Rc
rbe (1 )2ro
2ro
ro Avc1 抑制零漂能力增强
IO
IC2
A3 A1
I REF
A1和A3分别是T1和T3的相对结面积
动态输出电阻ro远比微电流源的动态输出电阻为高
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
vo ——共模信号产生的输出
总输出电压
vo = vo vo
Avdvid Avcvic
KCMR =
Avd Avc
共模抑制比
反映抑制零漂能力的指标
6.2.1 差分式放大电路的一般结构
2. 有关概念
根据 vid = vi1 vi2
vic
=
1 2
(vi1
vi2 )
有
vi1
=
vic
vid 2
vi2
=
vic
vid 2
共模信号相当于两个输入
端信号中相同的部分
差模信号相当于两个输入
端信号中不同的部分
两输入端中的共模信号 大小相等，相位相同；差模信 号大小相等，相位相反。
6.2.2 射极耦合差分式放大电路
1. 电路组成及工作原理
6.2.2 射极耦合差分式放大电路
1. 电路组成及工作原理
静态
IE6 IREF VCC VEE VBE6 R Re6
IO
＝
IE5
RE6 RE5
IE6
4. 带有源负载的射极耦合差分式放大电路
差模电压增益 （负载开路）
ic4
ic2
vo2 rce2
vo2 rce4
0
vid ( vid ) vo2 vo2 0
2rbe
2rbe
rce2 rce4
则
Avd2
vo2 vid
β(rce2 || rce4) rbe
单端输出的电压增益接近于双端输出的电压增益
4. 带有源负载的射极耦合差分式放大电路
差模输入电阻 Rid＝2rbe