第六章 模拟集成电路86124
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
答案：直接；零点漂移；恒流源；外接
2、在差动放大电路中，若Vs1=18mV， Vs2=10mV，则输入差模电压Vsd =_____mV， 共模输入电压Vsc=______mV；若差模电压增 益Avd= - 10，共模电压增益Avc= - 0.2，则差动 放大电路输出电压Vo=______mV。
答案：8；14；-82.8
解：1.静态工作点：
思路：因为求静态工作点是电
路的直流工作状态。所以ＶI1= ＶI2=0 (画出直流通路）。
简化分析，可近似认为两三极管 基极电位ＶB=0 。 发射极电位ＶE=-ＶBE =-0.7V 射极电阻Re上电流ＩE=（ＶE+ＶEE）/Re =1.04mA ， 因为T1、T2对称性， 所以 ＩCQ1=ＩCQ2 =1/2×ＩE =0.52mA
例3．定性分析图所示电路，说明T1、T2在电路 中的作用。
答：
输入信号加在T1管基极， 输出信号取自T1管发射 极，因此T1管构成共集 电路。T2管构成了电流 源，作为T1管发射极的 有源负载。
例4．差分式放大器如图，已知 Vcc=6V， Rb=6KΩ，Rc=6KΩ，Re=5.1KΩ， ＶBE=0.7V，ｒbb'=700Ω，β=100。计算： （1）电路静态工作点（ ＩCQ、ＶCEQ ） （2）差模电压放大倍数 。 （3）差模输入电阻 、输出电阻 。
例1．集成运放的输入级为什么采用差分式放大电 路？对集成运放的中间级和输出级各有什么要求？ 一般采用什么样的电路形式？
中间级主要是提供高的电压增益，中间级的电路 形式多为差分电路和带有源负载的高增益放大器。
输出级主要是降低输出电阻，提高带负载能力。 输出级主要由PNP和NPN两种极性的三极管或 复合管组成，以获得正负两个极性的输出电压或 电流。
6、用一个PNP型和一个NPN型管组成等效PNP型符 合管时，图所示的接法中，_______是正确的。
（注：本题为1996年电子科技大学研究生入学考试“模 拟电路”考题）
答案：b
7、图电路中，I＝1mA，则Ic3＝_______。 （1）1mA；（2）0.5mA；（3）0.3mA （注：本题为1996年电子科技大学研究生入学考试 “模拟电路”考题）
（2） Rid=2（Rb+ｒbe ）=14.5K Rod=Rc=6K
习题
1、集成运算放大器是一种采用_____耦合 方式的放大电路，最常见的问题是_____， 限于集成工艺的限制，在内部组成上，对 高阻值电阻通常采用由三极管或场效应管 组成的________来替代，或是采用_______ 的方法来解决。
例2．电流源在模拟集成电路中可起到什么作用？ 为什么用它作为放大电路的有源负载？
答：
在模拟集成电路中，电流源常作为有源负载使用。这 是由于电流源具有直流电阻小而交流电阻大的特点。 关于这一特点可以这样理解：构成电流源的三极管 工作在放大区，放大区的输出特性曲线近似水平而 微有上翘，因此曲线上任一点（即Ｑ点）的切线斜 率很小，而斜率的倒数为交流电阻，即等效交流电 阻很大。而等效直流电阻为同一点与原点连线斜率 的倒数，显然较小。直流电阻和交流电阻不同，这 是由于三极管特性的非线性所致。
ＶCEQ1 =ＶCEQ2 =ＶC -ＶE =(6-Rc.ＩCQ )-(-0.7) =3.58V
2.求差模电压放大倍数。 思路：首先画出差模信号工作 时电路交流通路,Re电阻交流 短接。然后利用第三章放大电 路分析方法进行求解。
Avd =Vo/Vi= -βRc/(Rb+ｒbe) ｒbe= ｒbb'+(1+β)26/ＩEQ =200+(1+100)26/0.52 =5.25K 所以，Avd=-84
3、差动放大电路的基本功能是对差模信号 的_______作用和对共模信号的_______作 用。（注：本题为1998年北京理工大学研究 生入学考试“模拟与数字电路”考题） 答案：放大；抑制
4、差动放大电路抑制零点漂移的原理是 ____________________。（注：本题为往 年考题）
答案：利用电路的对称性和发射极电阻Re 的共模负反馈
5、选择正确答案填空 （1）集成运放电路采用直接耦合方式是因为_______。 a.可获得很大的放大倍数；
b.可使温漂小； c.集成工艺难于制造大容量电容。 （2）通用型集成运放适用于放大_______。
a.高频信号；b.低频信号；c.任何频率信号 （3）集成运放制造工艺使得同类半导体管的_______。
答案：a
8、双端输入，双端输出，差分式放大电路如图。 已知：静态时,Vc1=Vc2=10V,Vo=Vc1-Vc2=0，求： （1）设|Ａvd|=100,Ａvc=0，Ｖi1=10mV,Ｖi2=5mV. 则|Vo|为（ ）
a. 125mV b. 200mV c. 250mV d.500mV （2）设Ａvd=-10,Vi1=0.1V,Vi2=-0.1V,则Vc1（对地）为（ ），Vc2对
a.指标参数准确；b.参数不受温度影响；c.参数一致性好 （4）集成运放的输入级采用差动放大电路是因为可以___。
a.减小温漂；b.增大放大倍数；c.提供输入电阻 （5）为增大电压放大倍数，集成运放中间级多采用_____。
a.共射放大电路；b.共集放大电路；c.共基放大电路
答案：c；b；c; a; a
3.求输入电阻及输出电阻
由交流通路可直接求得 Rid=2(Rb +ｒbe )=14.5K
Rod=2Rc =1.2K
例5．若上题输出电压ｖo从C2取出，即ｖo =ｖC2 ， 其它不变 求：（1）差模电压放大倍Avd数。
（2）Rid及Rod
解： （1）Avd =1/2×βRc/(Rb+ｒbe)
= 42
第六章 模拟集成电路
——例题及习题
例题
例1．集成运放的输入级为什么采用差分式பைடு நூலகம்大电 路？对集成运放的中间级和输出级各有什么要求？ 一般采用什么样的电路形式？
答： 集成运算放大器是一个高增益直接耦合多级放大电路， 直耦多级放大电路存在零点漂移现象，尤以输入级的 零点漂移最为严重。差动放大电路利用电路的对称性 和发射级电阻Re或恒流源形成的共模负反馈，对零点 漂移有很强的抑制所用，所以输入级常采用差分放大 电路，它对共模信号有很强的抑制力。
2、在差动放大电路中，若Vs1=18mV， Vs2=10mV，则输入差模电压Vsd =_____mV， 共模输入电压Vsc=______mV；若差模电压增 益Avd= - 10，共模电压增益Avc= - 0.2，则差动 放大电路输出电压Vo=______mV。
答案：8；14；-82.8
解：1.静态工作点：
思路：因为求静态工作点是电
路的直流工作状态。所以ＶI1= ＶI2=0 (画出直流通路）。
简化分析，可近似认为两三极管 基极电位ＶB=0 。 发射极电位ＶE=-ＶBE =-0.7V 射极电阻Re上电流ＩE=（ＶE+ＶEE）/Re =1.04mA ， 因为T1、T2对称性， 所以 ＩCQ1=ＩCQ2 =1/2×ＩE =0.52mA
例3．定性分析图所示电路，说明T1、T2在电路 中的作用。
答：
输入信号加在T1管基极， 输出信号取自T1管发射 极，因此T1管构成共集 电路。T2管构成了电流 源，作为T1管发射极的 有源负载。
例4．差分式放大器如图，已知 Vcc=6V， Rb=6KΩ，Rc=6KΩ，Re=5.1KΩ， ＶBE=0.7V，ｒbb'=700Ω，β=100。计算： （1）电路静态工作点（ ＩCQ、ＶCEQ ） （2）差模电压放大倍数 。 （3）差模输入电阻 、输出电阻 。
例1．集成运放的输入级为什么采用差分式放大电 路？对集成运放的中间级和输出级各有什么要求？ 一般采用什么样的电路形式？
中间级主要是提供高的电压增益，中间级的电路 形式多为差分电路和带有源负载的高增益放大器。
输出级主要是降低输出电阻，提高带负载能力。 输出级主要由PNP和NPN两种极性的三极管或 复合管组成，以获得正负两个极性的输出电压或 电流。
6、用一个PNP型和一个NPN型管组成等效PNP型符 合管时，图所示的接法中，_______是正确的。
（注：本题为1996年电子科技大学研究生入学考试“模 拟电路”考题）
答案：b
7、图电路中，I＝1mA，则Ic3＝_______。 （1）1mA；（2）0.5mA；（3）0.3mA （注：本题为1996年电子科技大学研究生入学考试 “模拟电路”考题）
（2） Rid=2（Rb+ｒbe ）=14.5K Rod=Rc=6K
习题
1、集成运算放大器是一种采用_____耦合 方式的放大电路，最常见的问题是_____， 限于集成工艺的限制，在内部组成上，对 高阻值电阻通常采用由三极管或场效应管 组成的________来替代，或是采用_______ 的方法来解决。
例2．电流源在模拟集成电路中可起到什么作用？ 为什么用它作为放大电路的有源负载？
答：
在模拟集成电路中，电流源常作为有源负载使用。这 是由于电流源具有直流电阻小而交流电阻大的特点。 关于这一特点可以这样理解：构成电流源的三极管 工作在放大区，放大区的输出特性曲线近似水平而 微有上翘，因此曲线上任一点（即Ｑ点）的切线斜 率很小，而斜率的倒数为交流电阻，即等效交流电 阻很大。而等效直流电阻为同一点与原点连线斜率 的倒数，显然较小。直流电阻和交流电阻不同，这 是由于三极管特性的非线性所致。
ＶCEQ1 =ＶCEQ2 =ＶC -ＶE =(6-Rc.ＩCQ )-(-0.7) =3.58V
2.求差模电压放大倍数。 思路：首先画出差模信号工作 时电路交流通路,Re电阻交流 短接。然后利用第三章放大电 路分析方法进行求解。
Avd =Vo/Vi= -βRc/(Rb+ｒbe) ｒbe= ｒbb'+(1+β)26/ＩEQ =200+(1+100)26/0.52 =5.25K 所以，Avd=-84
3、差动放大电路的基本功能是对差模信号 的_______作用和对共模信号的_______作 用。（注：本题为1998年北京理工大学研究 生入学考试“模拟与数字电路”考题） 答案：放大；抑制
4、差动放大电路抑制零点漂移的原理是 ____________________。（注：本题为往 年考题）
答案：利用电路的对称性和发射极电阻Re 的共模负反馈
5、选择正确答案填空 （1）集成运放电路采用直接耦合方式是因为_______。 a.可获得很大的放大倍数；
b.可使温漂小； c.集成工艺难于制造大容量电容。 （2）通用型集成运放适用于放大_______。
a.高频信号；b.低频信号；c.任何频率信号 （3）集成运放制造工艺使得同类半导体管的_______。
答案：a
8、双端输入，双端输出，差分式放大电路如图。 已知：静态时,Vc1=Vc2=10V,Vo=Vc1-Vc2=0，求： （1）设|Ａvd|=100,Ａvc=0，Ｖi1=10mV,Ｖi2=5mV. 则|Vo|为（ ）
a. 125mV b. 200mV c. 250mV d.500mV （2）设Ａvd=-10,Vi1=0.1V,Vi2=-0.1V,则Vc1（对地）为（ ），Vc2对
a.指标参数准确；b.参数不受温度影响；c.参数一致性好 （4）集成运放的输入级采用差动放大电路是因为可以___。
a.减小温漂；b.增大放大倍数；c.提供输入电阻 （5）为增大电压放大倍数，集成运放中间级多采用_____。
a.共射放大电路；b.共集放大电路；c.共基放大电路
答案：c；b；c; a; a
3.求输入电阻及输出电阻
由交流通路可直接求得 Rid=2(Rb +ｒbe )=14.5K
Rod=2Rc =1.2K
例5．若上题输出电压ｖo从C2取出，即ｖo =ｖC2 ， 其它不变 求：（1）差模电压放大倍Avd数。
（2）Rid及Rod
解： （1）Avd =1/2×βRc/(Rb+ｒbe)
= 42
第六章 模拟集成电路
——例题及习题
例题
例1．集成运放的输入级为什么采用差分式பைடு நூலகம்大电 路？对集成运放的中间级和输出级各有什么要求？ 一般采用什么样的电路形式？
答： 集成运算放大器是一个高增益直接耦合多级放大电路， 直耦多级放大电路存在零点漂移现象，尤以输入级的 零点漂移最为严重。差动放大电路利用电路的对称性 和发射级电阻Re或恒流源形成的共模负反馈，对零点 漂移有很强的抑制所用，所以输入级常采用差分放大 电路，它对共模信号有很强的抑制力。