§积体电路偏压和主动负载.PDF

§積體電路偏壓和主動負載 電晶體電流源 具主動負載之電路 小訊號分析：主動負載電路 電阻電路不適用於積體電路 電阻需要比電晶體相對較大的面積 電阻需要耦合和旁路電容 於IC中，幾乎不可能作出μ F 等級的電容 積體電路中，可考慮電晶體電路作偏壓和 負載元件 Donald A. NeamenMicroelectronics Circuit Analysis and Design 電晶體電流源 提供固定輸出電流之各式雙極性電晶體電路 提供固定輸出電流之各式場效電晶體電路 －電路分析與特性了解 電晶體作負載元件 (主動負載) －分析使用主動負載之放大器電路的直 流特性 分析具主動負載之放大器電路的小訊號 特性 Donald A. NeamenMicroelectronics Circuit Analysis and Design 雙極性電晶體電流源(1/20) BJT電晶體偏壓在主動順向區 →一個線性放大元件 可以使用電流源提供偏壓電流 IO 雙極性電晶體電流源 簡單的二顆電晶體電流源電路 二個改善的電流源電路 Widlar電流源電路 多電晶體電流源電路 Donald A. NeamenMicroelectronics Circuit Analysis and Design 雙極性電晶體電流源(2/20) 二顆電晶體電流源電路 二顆電晶體電流鏡 電流源的基本設計區塊 包括二個 (理想化) 匹配的電晶體 基極端點和射極端是連接在一起 »V = V BE1 BE2 Q1 →被連接當成一個二極體 »B-E 接面為順向偏壓 »當提供電壓時，將提供一參考電流 IREF »I 是 V (=V ，產生I = I 的一個函數) REF BE1 BE2 O REF + 藉由連接一個電阻至V 來建立IREF »V →I ≈I BE C1 REF Donald A. NeamenMicroelectronics Circuit Analysis and Design 雙極性電晶體電流源(3/20) 電流關係 ∵在理想電晶體時VBE1= VBE2 I =I B1 B2 I =I C1 C2 2 I REF I C1 +I B 1 +I B 2 I C1 +2I B 2 I C 2 (1+ ) β Q2 被偏壓在順向主動區 » I REF I I C 2 O 2 1+ β Donald A. NeamenMicroelectronics Circuit Analysis and Design 雙極性電晶體電流源(4/20) 例題 10.1:電路組態被設計成如圖 10.2(b)所示，假設使用匹配的電 晶體且其參數 V (on) = 0.6V ，β= 100 ，且V = ∞。輸出的電流I 被