[工学]第5章 模拟集成电路.pptVIP

模拟电子技术第4章 模拟集成电路 第4章 模拟集成电路 教学目的 ? 理解差动放大器的工作原理和主要指标。 ? 了解运放的内部结构。 ? 掌握运放的特性及主要指标。 ? 掌握运放线性应用电路和非线性应用电路分析方法。 ? 理解集成乘法器的外部特性及应用电路的分析方法。 第4章 模拟集成电路 4.1　差动放大器 4.2　集成运算放大器 4.3 集成模拟乘法器 4.1　差动放大器 4.1.1　典型差动放大器 4.1.2　带有恒流源的差动放大器 4.1.3　带有调零电路的差动放大器 4.1.4　差动放大器的四种接法 4. 1　差动放大器 4.1.1　典型差动放大器 典型差动放大器也叫射极耦合差动放大器，其电路如图所示。 4.1.1　典型差动放大器 1．电路结构 典型差动放大器也叫射耦合差动放大器。 电路结构具有对称性。 即：Rb1=Rb2=Rb, Rc1=Rc2=Rc,β1=β2=β。 2．零点及零点漂移 零点漂移：在输入交流信号等于零的情况下，放大器的输出电压(或电流)，随时间的延续而缓慢变化的现象叫零点漂移。 3．静态分析 当Ui1=Ui2=0时，IRe=IEQ1＋IEQ2＝2IEQ 根据基极回路方程 UEE = IBQRb十UBEQ＋2IEQRe 可以求出基极电流IBQ或发射极电流IEQ，从而解出静态工作点。 4．动态分析 差模信号：差动放大器两个输入端的信号电压之差(或一对幅度相等，极性相反的信号)。 共模信号：一对幅度相等，极性相同的信号。 ◇差模动态分析 ◇共模动态分析 5．差动放大器对任意信号的响应 4.1.2　带有恒流源的差动放大器 理想恒流源的伏安特性曲线如图所示。 4.1.2　带有恒流源的差动放大器 若把工作点设置在Q点处，则有， 直流电阻： RQ在数值上等于Q点与原点之间的连线的斜率的倒数。 动态电阻： 在数值上等于特性曲线在Q点处的切线的斜率之倒数。 4.1.2　带有恒流源的差动放大器 工作在放大状态的BJT和FET的输出特性就近似具有上述恒流特性。由下图所示的BJT的输出特性可知： 4.1.2　带有恒流源的差动放大器 在Q点处， 直流电阻： 交流电阻： 正确的选择Q点的位置，可以使直流电阻RCE在1kΩ以下，动态电阻rce在几万欧姆以上。 4.1.3　带有调零电路的差动放大器 完全对称的差动放大器，采用双端输出方式时，其静态输出电压等于零。但是，由于制作工艺的限制，不可能实现完全对称。所以，实际的差动放大器，其静态输出电压都不等于零。在很多实际应用场合中，要求差动放大器的静态输出电压必须等于零。为此，需要在差动放大器中设置调零电路，最常用的调零电路如图所示。 4.1.3　带有调零电路的差动放大器 4.1.3　带有调零电路的差动放大器 图（a）是发射极调零电路，它是在射极回路中接入可变电阻RW来实现调零的。 图（b）是集电极调零电路。它是在集电极回路中接入可变电阻RW来实现调零的。 4.1.4　差动放大器的四种接法 1．双端输入双端输出（也叫对称输入对称输出） 信号从两个晶体管的基极同时输入，从两个晶体管的集电极同时输出，(如图13（a）所示)。 2．双端输入单端输出 信号从两个晶体管的基极同时输入，但是，输出信号只从一个晶体管的集电极与参考地之间输出，(如图13（b）所示)。 4.1.4　差动放大器的四种接法 4.1.4　差动放大器的四种接法 3．单端输入双端输出 仅在一个输入端加输入信号，另一个输入端接参考地，输出信号从两个晶体管的集电极同时输出，(如图13（c）所示)。 4．单端输入单端输出 一个输入端加信号，另一个输入端接地，输出信号只从一个晶体管的集电极与地之间输出。这种接法类似于双端输入单端输出，(如图（d）所示)。 4.2　集成运算放大器 4.2.1　运放概述 4.2.2　运放在模拟信号运算中的应用 4.2.3 运放在电压比较器中的应用 4.2.4 运放的其他应用电路 4.2.1　运放概述 运算放大器是一个直接耦合的多级放大器，具有很高的电压增益。不论何种运放，其内部电路都是由四大部分组成，即输入级、中间级、输出级及偏置电路，如图所示。 4.2.1　运放概述 2．运放的外形及电路符号 运放有圆柱形金属壳封装和双列直插式塑壳封装，通常有多个外接端钮。图是LM