孙肖子 谢松云 第四章 集成运放内部电路设计

多路镜像电流源
Ic2 Ic3 Icn IR E F 1 N 1

多集电极晶体管电流源
3.比例电流源
U IR U IR B E 1 E 1 1 B E 2 E 22
U U B E 1 B E2
IE R IE2R 1 1 2
R R E 1 E 1 I I I I C 2 E 2 E 1 R E FI R E F R R E 2 E 2
P沟道FET电流镜的宽长比的比值 为2：10：4＝1：2：5，所以有
I I 5 I O 4 O 3 R E F
I 5 I 2 5 I O 5 O 3 R E F
I 2 I 1 0 I O 6 O 3 R E F
4. 2. 3 电流源的主要应用----有源负载
有源负载的特点 (1)采用有源负载的放大器具有很高的电压增益。 (2) 有源负载放大器的增益与电源电压无关。 (3) 可以大大节约芯片面积。

所以
2 2 2 I I 1 I (2 ) I C 3 R E F R E F R E F 2 2 2 2 2
6.改进型电流源-----加射随器隔离的电流源 利用 T 3 的隔离和电流 放大和作用，减少了基极 电流 I B 1 和 I B 2 对基准电流 I REF 的分流作用，
uo
1.输入级 输入电阻高、差模电压放大倍数大、共模信号抑制能 力强、静态电流和失调偏差小。 2.中间级 提供足够大的电压放大倍数，多采用共发射极(或共源极) 3.输出级 提高输出功率、降低输出电阻(即提高带负载能力)、减小 非线性失真和增大输出电压的动态范围。 4.偏置电路 采用恒流源电路.
4.1 集成运放电路电路概述 集成运放的特点：
1.高增益直接耦合放大器
2.尽量用有源器件代替无源元件 3.利用对称结构改善电路性能
4.广泛采用复合管
5.温度稳定性较高 6.集成度高，功耗小
4.2 集成运放电路中的电流源电路
1.单管电流源电路
UB R 2 UCC R 1 R 2
U U B B E IC IE R 3
R U 3 R r 1 O c e r R R | | R I e 3 1 2 b O
场效应晶体管组成的电流源
T1一定工作于恒流区 T1、T2的电性能完全相同
U U D D G S I I I R E F D 1 D 2 R
I D
C n O XW
( U U ) G S G St (h ) 2 L
2
I D1 W1 / L1 I D 2 W2 / L2
MOS多输出电流源电路
2. 镜像电流源
U U CC BE 1 IREF R
I C 2 I I I 2 I I 2 C 1 C 2 R E F B R E F

I C2 I REF
1 (1 ) 2

镜像电流源的温度补偿作用
U U C C B E 1 U C C I I C 2 R E F R R
4.1 集成运放电路电路概述 集成运放的特点： 1.高增益直接耦合放大器 2.尽量用有源器件代替无源元件 3.利用对称结构改善电路性能 4.广泛采用复合管 5.温度稳定性较高 6.集成度高，功耗小
4.1 集成运放电路电路概述 集成运放的组成：
ui1 ui2
反向输入 差动输入级 同向输入 偏置电路 中间放大级 输出级
U U C C B E 1 R R 1
4.微电流电流源
U I 1 T E 1 I I ( U U ) l n C 2 E 2 B E 1 B E 2 R R E 2 E 2 I E 2
IC2
UT IREF ln RE2 IC2
UT IREF RE2 ln IC2 IC2
4. 2. 3
电流源的主要应用----有源负载
有源负载共射放大电路
A u
r r R 1 c e 1// c e 2// L
R r B b e 1
I / LI / LI / L D 1 W 1 W 1 W 1 1 ,D 1 1 ,D 1 1 I / LI / L / L D 2 W 2 2 D 3 W 3 3I D 4 W 4 4
例
对于N沟道FET组成的电流镜，宽 长比的比值为2：4：10＝1：2：5， 所以有
IO2 2 IREF
， IO3 5 IR E F
模拟电子技术基础
第四章 集成运算放大器内部电路设计
孙
肖
子
《模拟电子电路与技术基础》课程的特点是
“概念性、工程性、实践性“强！
“注重物理概念，采用工程观点； 重视实验技术，善于总结对比； 理论联系实际，注意应用背景； 寻求内在规律，增强抽象能力。”
4.1 集成运放电路电路概述 集成电路(IC：Integrated Circuit)是在同一块微 小的硅片上经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等 工艺，将电阻、二极管、晶体管、场效应管及小电 容和它们之间的连线组成的完整电路制作在一起， 最后再进行封装，形成的一个实现特定功能的完整 电路。 集成电路分类： 通用型运放： 专用型运放：高阻型、高速型、高精度型、 低温漂型、低/微功耗型、高压大功率型 特定功能运放：仪表用放大器、缓冲放大器、 隔离放大器等。
5.威尔逊电流源— 负反பைடு நூலகம்型电流源
U U U C C B E 3 B E 2 I R E F R
I I I I/ C 1 R E F B 3 I R E F C 3
2 I I I I I 1 E 3 C 2 B 1 B 2 C
因为
IE3 IC3 1
IC2 IC1 IREF IB3 IREF IE3 1 2IC2 2I IREF B2 IREF 1 1
1 I I I C 2 REF REF 2 1
改进的多输出镜像电流源
4. 2. 2