圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台第6章 模拟集成电路
6.1 复习笔记
一、集成电路中的直流偏置技术
所谓电流源是指电流恒定的电源。电流源电路直流电阻小,交流电阻大,具有温度补偿作用。它除了可为电路提供稳定的直流偏置外,还可以作为放大电路的有源负载以获得高增益。
1.BJT基本电流源(1)镜像电流源
如图6-1所示,设T0、T1的参数相同,当晶体管的?'很大时IC1?IR,则IC1可认为是
IR的镜像。由于镜像电流源电路适用于较大工作电流的场合,若减少IC1的值,需要R的
值很大,这在集成电路中难以实现,因此,需要研究改进型的电流源。
IC1?IR?VCC?VBEVCC?RR-VEE图6-1 镜像电流源
(2)微电流源
为了得到微安级的输出电流,但又不希望电阻值太大,可以在镜像电流源的基础上,
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台在T1的发射极接入一个电阻Re,这种电路称为微电流源,如图6-2所示。
在电路中,当电源电压VCC和?VEE发生变化时,IREF以及?VBE也将发生变化,由于Re的值一般为数千欧,使IC2的变化远小于IREF的变化,因此,电源电压波动对工作电流
IC2的影响不大。同时,T0对T1有温度补偿作用,所以IC1的温度稳定性也较好。
-VEE图6-2 微电流源
2.FET电流源
(1)MOSFET镜像电流源
如图6-3(a)所示,T1、T2是N沟道增强型MOSFET对管。由于T1的漏、栅两极相连,因此只要VDD>VT,那么它必然运行于饱和区。假设两管特性相同
IO?ID2?IREF?(VDD?VSS?VGS)/R当器件具有不同的宽长比时,借助宽长比这一参数可近似地描述两个器件电流之间的关系,即
I0?W2/L2IREFW1/L1若用T3来代替R便可得到如图6-3(b)所示的常用镜像电流源,T1、T2、T3的特性相同,且均工作在放大区。
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(a)基本镜像电流源
图6-3
(2)MOSFET多路电流源
如图6-4所示,它是图6-3(b)的镜像电流源的扩展,基准电流IREF由T0和T1以及正、负电源确定。根据各管漏极电流近似与其宽长比成比例的关系,有
(b)常用镜像电流源
ID2?电流源的基准电流为
W/LW2/L2W/LIREF,ID3?33IREF,ID4?44IREFW1/L1W1/L1W1/L1IREF?ID0?Kn0(VGS0?VT0)2图6-4 MOSFET多路电流源
(3)JFET电流源
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台如图6-5(a)所示,如将N沟道结型场效应管的栅极直接与源极相连,则可得到简单的电流源。如图6-5(b)所示,其输出特性即为JFET自身的输出特性,电流源的动态输出电阻等于输出特性的斜率的倒数。
(a)电路 (b)输出特性
图6-5 JFET电流源
3.常用电流源及其特性
表6-1 常用的电流源及其特性
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台二、差分式放大电路
将两个电路结构、参数均相同的单管放大电路组合在一起,就构成了差分放大电路的基本形式。差分式放大电路具有稳定的电流偏置和很强的抑制共模信号的能力。
差模信号是指两个输入电压大小相等,而且极性相反。共模信号是指两个输入电压不仅大小相等,而且极性也相同。
通常情况下,认为差模输入电压反映了有效信号,而共模输入电压反映了由于温度变
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