模拟电子技术_06模拟集成电路
集成电路基本概念及分类
集成电路基本概念及分类一、引言集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是将大量电子元件集成在一块半导体晶片上的一种微型电子器件。
它的出现极大地提高了电子设备的性能和可靠性，也推动了电子信息技术的飞速发展。
本文将介绍集成电路的基本概念和分类。
二、集成电路的基本概念集成电路是由多个电子器件组成的，这些器件包括电容、电阻、晶体管等。
通常，集成电路由一个或多个晶体管、电容和电阻等功能部件组成，并通过金属线连接在一起。
它们被封装在绝缘材料中，以便保护和固定。
集成电路按功能可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。
三、模拟集成电路模拟集成电路是用于处理连续信号的电路。
它能够实现信号的放大、滤波、幅度调整等功能。
模拟集成电路常用于音频和视频信号的处理，以及各种传感器的接口电路等。
根据集成度的不同，模拟集成电路又可以分为小规模集成电路、中规模集成电路和大规模集成电路。
1. 小规模集成电路（SSI）小规模集成电路通常由几个到几十个逻辑门、触发器或放大器等元件组成。
它们具有较低的集成度，适用于一些简单的电路设计。
小规模集成电路主要用于数字信号处理、计数器、分频器等。
2. 中规模集成电路（MSI）中规模集成电路是介于小规模和大规模集成电路之间的一种集成电路。
它具有更高的集成度，可实现更复杂的功能。
中规模集成电路常用于计算机存储器、数据缓冲器、显示驱动等。
3. 大规模集成电路（LSI）大规模集成电路是由数千或数十万个晶体管和其他器件组成的电路。
它们的集成度非常高，能够实现复杂的电路功能。
大规模集成电路广泛应用于微处理器、存储器芯片、通信芯片等。
四、数字集成电路数字集成电路是用于处理离散信号的电路。
它能够对电子信号进行逻辑运算、计算、存储等操作。
数字集成电路常用于计算机、通信设备、嵌入式系统等领域。
根据其功能和结构，数字集成电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。
1. 组合逻辑电路组合逻辑电路由与门、或门、非门等基本逻辑门组成，这些门之间没有存储元件。
模拟电子技术电子教案
模拟电子技术电子教案第一章：模拟电子技术基础1.1 模拟电子技术的概念与发展1.2 模拟电子电路的组成与特点1.3 模拟电子技术的基本定律与分析方法第二章：放大器电路2.1 放大器的作用与分类2.2 放大器的性能指标2.3 放大器的基本电路分析2.4 常用放大器电路实例第三章：滤波器电路3.1 滤波器的作用与分类3.2 滤波器的性能指标3.3 滤波器的基本电路分析3.4 常用滤波器电路实例第四章：振荡器电路4.1 振荡器的作用与分类4.2 振荡器的性能指标4.3 振荡器的基本电路分析4.4 常用振荡器电路实例第五章：模拟电子技术的应用5.1 模拟电子技术在通信领域的应用5.3 模拟电子技术在视频设备中的应用5.4 模拟电子技术在其他领域的应用第六章：模拟集成电路6.1 集成电路概述6.2 模拟集成电路的类型与特点6.3 集成电路的封装与测试6.4 常用模拟集成电路介绍第七章：模拟信号处理7.1 信号处理的基本概念7.2 模拟信号处理技术7.3 信号处理电路实例7.4 信号处理在实际应用中的案例分析第八章：模拟电路设计方法与实践8.1 模拟电路设计的基本原则8.2 电路设计的一般步骤8.3 电路仿真与实验8.4 电路设计实例分析第九章：模拟电子技术在现代科技中的应用9.1 模拟电子技术在生物医学领域的应用9.2 模拟电子技术在工业控制领域的应用9.3 模拟电子技术在新能源领域的应用第十章：模拟电子技术的未来发展趋势10.1 模拟电子技术的发展历程10.2 当前模拟电子技术面临的挑战10.3 模拟电子技术的未来发展趋势10.4 我国在模拟电子技术领域的发展现状与展望重点和难点解析教案中的重点环节包括：1. 模拟电子技术的概念与发展：了解模拟电子技术的基本定义和发展历程，理解模拟电子技术与数字电子技术的区别。
2. 放大器电路的分析：掌握放大器的作用、性能指标和基本电路分析方法，了解不同类型的放大器电路及其应用。
模拟电子技术-集成电路(差分放大,直流偏置)(2)
Rd2 iD2
由 I DQ K n (VGSQ VTN )
可求得 VGSQ
VGS1
T2 g2 ＋ － s2 V － GS2
VDS1 VDS2 VD1 VS1
VDD I DQ Rd1 VGSQ
VO VD1 - VD2 0
9
直流通路
主要指标计算
差模电压增益Avd 、共模电压增益Avc 共模抑制比KCMR 差模输入电阻Rid 、共模输入电阻Ric 输出电阻Ro
则: voc = vo1– vo2 = 0
双端输出的差放只放大差模信号,而完全抑制共模信号。 但若采用单端输出(vo1或vo2 ),共模输出电压不为0,即对共模信 号不能完全抑制。 5
零点漂移(简称零漂）
当放大电路输入信号为零时，输出电压偏离原来的起始
点，且有缓慢变化的现象。
（直接耦合多级放大电路的零漂现象比较严重）
交流 通路
若vod取自T1管漏极 (反相放大)
Rd1 id1 d1 ＋
o1 vvod1
Rd2 d2 T2 s2 － id2
vod1 vod1 gm ( Rd1 || RL ) Av d 2vi1 vid
vod 2 vod 2 gm ( Rd2 || RL ) 2vi2 vid
主要指标计算
vid vid , vi2 , vi1 vi 2 vid ） （此时只考虑差模分量单独作用, vi1 2 2
双端输出的差模电压增益Avd
交流 通路
’ vi1
Rd1 ＋ id1 g1 ＋ d1 ＋
vod － RL ＋
Rd2 d2 id2
’
Av d
vod vod1 vod 2 vid 2vi1
《模拟集成电路》课件
，以便对设计的电路进行全面的测试和评估。
PART 05
模拟集成电路的制造工艺
REPORTING
半导体材料
硅材料
硅是最常用的半导体材料，具有 稳定的物理和化学性质，成熟的 制造工艺以及低成本等优点。
化合物半导体
如砷化镓、磷化铟等化合物半导 体材料，具有高电子迁移率、宽 禁带等特点，常用于高速、高频 和高温电子器件。
《模拟集成电路》课 件
REPORTING
• 模拟集成电路概述 • 模拟集成电路的基本元件 • 模拟集成电路的分析方法 • 模拟集成电路的设计流程 • 模拟集成电路的制造工艺 • 模拟集成电路的优化与改进
目录
PART 01
模拟集成电路概述
REPORTING
定义与特点
定义
模拟集成电路是指由电阻、电容、电 感、晶体管等电子元件按一定电路拓 扑连接在一起，实现模拟信号处理功 能的集成电路。
围和失真。
信号分析方法
01
02
03
04
频域分析
将时域信号转换为频域信号， 分析信号的频率成分和频谱特
性。
时域分析
研究信号的幅度、相位、频率 和时间变化特性，分析信号的
波形和特征参数。
调制解调分析
研究信号的调制与解调过程， 分析信号的调制特性、解调失
真等。
非线性分析
研究电路的非线性效应，分析 信号的非线性失真和互调失真
音频领域
模拟集成电路在音频领域中主要用于 音频信号的放大、滤波、音效处理等 功能，如音响设备、耳机等产品中的 模拟集成电路。
模拟集成电路的发展趋势
集成度不断提高
随着半导体工艺的不断发展，模 拟集成电路的集成度不断提高， 能够实现更加复杂的模拟信号处
模拟集成电路设计发展现状
模拟集成电路设计发展现状模拟集成电路设计是电子技术领域的一个重要分支，它在现代电子设备中起着至关重要的作用。
随着科技的发展和需求的增加，模拟集成电路设计也在不断发展和完善。
模拟集成电路设计是指将模拟信号处理电路、射频电路、功率放大电路等集成到一块芯片中的过程。
与数字集成电路不同，模拟集成电路主要处理连续变化的模拟信号。
模拟集成电路设计的发展可以追溯到上世纪50年代，那时候主要是使用离散元件进行电路设计，如晶体管、二极管等。
但是，随着集成电路技术的发展，模拟集成电路设计逐渐成为主流。
在模拟集成电路设计的发展过程中，最重要的里程碑之一是集成度的提高。
集成度的提高意味着能够在一个芯片上实现更多的功能，并且减小电路的体积和功耗。
这是模拟集成电路设计发展的关键驱动力之一。
随着半导体工艺的进步，集成度不断提高，从最初的几个晶体管到如今的数十亿个晶体管，模拟集成电路设计已经实现了前所未有的集成度。
另一个重要的发展趋势是功耗的降低。
随着移动设备的普及和电池技术的进步，对功耗的要求越来越高。
模拟集成电路设计师在设计电路时需要尽可能地降低功耗，提高电池续航时间。
为了降低功耗，设计师采取了许多措施，如采用低功耗工艺、优化电路结构、降低供电电压等。
模拟集成电路设计还面临着信号完整性和噪声抑制等方面的挑战。
信号完整性是指在电路传输过程中保持信号波形的准确性，而噪声抑制则是指抑制电路中的各种噪声干扰。
为了解决这些问题，设计师需要深入研究电路的特性，优化电路结构，采用合适的滤波和增益控制技术等。
随着科技的不断进步，模拟集成电路设计也在不断发展。
近年来，随着物联网、人工智能、5G通信等技术的快速发展，对模拟集成电路的需求也越来越大。
模拟集成电路设计师需要不断学习和掌握最新的技术，不断创新和改进设计方法，以满足不断变化的需求。
总的来说，模拟集成电路设计在电子技术领域起着重要的作用。
随着集成度的提高、功耗的降低以及对信号完整性和噪声抑制等问题的解决，模拟集成电路设计不断发展和完善。
模拟集成电路按照用途分类
模拟集成电路按照用途分类
集成电路还可以按照以下几种方法进行分类：
（1）按结构和功能分类： 分为数据转换器、线性和非线性放大器、电子开关和多路转 换器、稳压电源调节器及驱动器、传感器等。其中数据转换 电路既包括数字/模拟混合信号处理功能的电路，也包括纯 模拟信号产生、放大和处理的电路，因此可将这些电路归入 模拟电路。 （2）按集成度分类： 如前所述，根据每个芯片所包含的元器件数，分为小规模、 中规模、大规模、超大规模和极大规模集成电路。 （3）按导电类型分类： 分为双极型和单极型集成电路，以双极型晶体管为基础的单 片集成电路即为双极型集成电路，以MOS管为主组成的集成 电路即为单极型集成电路。
（2）仪用放大电路 是一类专门提供给仪器仪表使用的模拟集成电路，其实质也 是运算放大器，但结构比较特殊，一般由几个运算放大器组 合而成。
模拟集成电路按照用途分类
（3）稳压集成电路 用以声解码电路、音频前置放大电路、音频功率放大集 成电路、环绕声处理、电平驱动、电子音量控制、延时混响 集成电路等，常用于收音机、录音机、扩音机等。
模拟电子技术
模拟电子技术
模拟集成电路按照用途分类
按照用途的不同，常见的模拟集成电路可分为以下几类：
（1）集成运算放大电路（简称运放） 是多级差分放大电路集成而成的高增益直接耦合放大电路， 其内部通常包含输入级、中间放大级和输出级三部分。运算 放大电路用于模拟信号的运算和处理，也用来产生各种模拟 信号，由于其用途广泛，又分为：通用型运算放大电路、低 功耗运算放大电路、低噪声运算放大电路、高速运算放大电 路、高压运算放大电路等多种。
模拟电子技术重要知识点整理
模拟电⼦技术重要知识点整理模拟电⼦技术重要知识点整理第⼀章绪论1．掌握放⼤电路的主要性能指标都包括哪些。
2．根据增益，放⼤电路有哪些分类。
并且会根据输出输⼊关系判断是哪类放⼤电路，会求增益。
第⼆章运算放⼤器1．集成运放适⽤于放⼤何种信号?2．会判断理想集成运放两个输⼊端的虚短、虚断关系。
如：在运算电路中，集成运放的反相输⼊端是否均为虚地。
3．运放组成的运算电路⼀般均引⼊负反馈。
4．当集成运放⼯作在⾮线性区时，输出电压不是⾼电平，就是低电平。
5．在运算电路中，集成运放的反相输⼊端不是均为虚地。
6．理解同相放⼤电路、反相放⼤电路、求和放⼤电路等，会根据⼀个输出输⼊关系表达式判断何种电路能够实现这⼀功能。
7．会根据虚短、虚断分析含有理想运放的放⼤电路。
第三章⼆极管及其基本电路1．按导电性能的优劣可将物质分为导体、半导体、绝缘体三类，导电性能良好的⼀类物质称为导体，⼏乎不导电的物质称为绝缘体，导电性能介于中间的称为半导体。
2．在纯净的单晶硅或单晶锗中，掺⼊微量的五价或三价元素所得的掺杂半导体是什么，其多数载流⼦和少数载流⼦是是什么，⼜称为什么半导体。
3．半导体⼆极管由⼀个PN结做成，管⼼两侧各接上电极引线，并以管壳封装加固⽽成。
4．半导体⼆极管可分为哪两种类型，其适⽤范围是什么。
5．⼆极管最主要的特性是什么。
6．PN结加电压时，空间电荷区的变化情况。
7．杂质半导体中少数载流⼦浓度只与温度有关。
8．掺杂半导体中多数载流⼦主要来源于掺杂。
9．结构完整完全纯净的半导体晶体称为本征半导体。
10．当掺⼊三价元素的密度⼤于五价元素的密度时，可将N型转型为P型；当掺⼊五价元素的密度⼤于三价元素的密度时，可将P型转型为N型。
11．温度升⾼后，⼆极管的反向电流将增⼤。
12．在常温下，硅⼆极管的开启电压约为0．3V，锗⼆极管的开启电压约为0．1V。
13．硅⼆极管的正向压降和锗管的正向压降分别是多少。
14．PN结的电容效应是哪两种电容的综合反映。
集成电路介绍了解常见的数字和模拟集成电路
集成电路介绍了解常见的数字和模拟集成电路集成电路是现代电子技术的重要组成部分，广泛应用于各个领域。
它的发展可以追溯到20世纪60年代，如今已经成为电子产品中最基本的部件之一。
本文将介绍一些常见的数字和模拟集成电路。
一、数字集成电路数字集成电路是以二进制逻辑为基础，用于处理和存储数字信号的电路。
它主要包括与门、或门、非门、触发器、计数器等。
以下是几种常见的数字集成电路：1. 与门（AND Gate）与门是数字电路中最基本的门电路之一。
它有两个或多个输入端和一个输出端，在输入端所有信号均为低电平时，输出为低电平；只有输入端所有信号均为高电平时，输出才为高电平。
2. 或门（OR Gate）或门也是基础的数字电路，它的表现形式与与门相反。
当输入端至少有一个信号为高电平时，输出为高电平；只有输入端的所有信号都为低电平时，输出才为低电平。
3. 非门（NOT Gate）非门是最简单的门电路之一，它只有一个输入端和一个输出端。
输入端为高电平时，输出为低电平；输入端为低电平时，输出为高电平。
4. 触发器（Flip-Flop）触发器是一种存储数字信号的元件，包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。
触发器可以在特定条件下锁存输入信号，实现存储和传输数据的功能。
5. 计数器（Counter）计数器是一种用于计数的数字电路。
它可以按照事先设定的规则进行计数，并根据输入信号控制计数的起始值、方向和步进数。
二、模拟集成电路模拟集成电路是能够处理模拟信号的电路，它可以对连续变化的信号进行放大、滤波、混频等操作。
以下是几种常见的模拟集成电路：1. 差动放大器（Differential Amplifier）差动放大器是放大差分信号的电路，具有抗共模干扰的能力。
它常用于信号放大、抑制噪声等应用中。
2. 运算放大器（Operational Amplifier）运算放大器是一种高增益的电子放大器，可以对模拟信号进行放大、运算、滤波等处理。
模拟集成电路课程设计
模拟集成电路课程设计概述随着现代科技的不断发展，模拟电路技术作为电子技术中的一个重要分支，已经逐渐成为了现代科技进步的推动力之一。
而模拟集成电路则是现代模拟电路技术中的重要组成部分，其应用领域非常广泛，包括通信、控制、传感等众多领域。
因此，深入研究模拟集成电路设计，对于今后的科研和工程应用都具有重要意义。
本文将介绍一种模拟集成电路课程设计方案，并对其中涉及到的知识点进行简单的讲解。
设计方案本课程设计方案旨在完成一个简单的基带滤波器电路设计，具体的设计步骤如下：1.选定基带滤波器的类型：本设计采用巴特沃斯低通滤波器，该滤波器具有平坦的通带特性和直降的阻带特性，适用于数字信号处理等领域。
2.确定滤波器参数：根据设计要求和具体的应用场景，确定滤波器的截止频率、通带增益等参数。
3.进行阻抗匹配设计：巴特沃斯滤波器设计中需要进行阻抗匹配，以保证滤波器的性能和稳定性。
根据阻抗匹配理论，进行电路的设计和仿真。
4.实现电路设计并进行测试：根据电路模拟软件进行电路的绘制和仿真，并对电路进行测试和优化。
5.电路实现和制作：根据设计要求进行电路的实现和制作。
知识点讲解巴特沃斯滤波器巴特沃斯滤波器是一种常见的模拟滤波器，在数字信号处理和通信等领域广泛应用。
与其它滤波器相比，巴特沃斯滤波器具有平坦的通带特性和直降的阻带特性，因此在数字信号处理中被广泛采用。
巴特沃斯滤波器的特点是通带响应变化率为零，这一性质使得其在通信等领域的使用十分方便，同时也使得巴特沃斯滤波器成为了信号处理领域中的一种重要滤波器。
阻抗匹配在模拟电路设计中，由于电路元件的内部阻抗、外部连接电缆、器件特性等因素的影响，电路的阻抗往往不尽相同。
因此，在设计电路时需要进行阻抗匹配，以保证电路的性能和稳定性。
阻抗匹配在模拟电路设计中扮演着非常重要的角色，它可以有效地避免零点漂移、噪声、热耗散等电路问题，提高电路的质量和稳定性。
电路仿真电路仿真是模拟电路设计中必不可少的步骤，通过电路仿真可以对设计方案进行验证和优化，同时可以避免在实际制作中出现问题。
模拟电子技术
电阻器的分类
根据电阻器的材料和结构 不同，可分为碳膜电阻、 金属膜电阻、线绕电阻等 类型。
电阻器的参数
电阻器的主要参数包括电 阻值、额定功率、精度等 ，这些参数决定了电阻器 的性能和使用范围。
电容器
电容器的定义
电容器是一种能够存储电荷的元 件，其主要功能是储存电能和调
节电路中的电压和电流。
电容器的分类
电感器的分类
根据电感器的结构和材料不同，可分 为空心电感、磁芯电感、铁氧体电感 等类型。
变压器
变压器的定义
变压器是一种能够改变交流电压 的元件，其主要功能是通过电磁 感应原理将输入电压变换为输出
电压。
变压器的分类
根据变压器的用途和结构不同， 可分为电力变压器、音频变压器
、脉冲变压器等类型。
变压器的参数
06
模拟电子技术的挑战与发展趋势
模拟电子技术面临的挑战
01
精度和稳定性问题
模拟信号在传输和处理过程中容易受到干扰，导致精度和稳定性下降。
02
设计和调试复杂度高
模拟电路的设计和调试需要丰富的经验和技巧，且过程相对复杂。
03
体积和功耗限制
随着电子设备的不断小型化，模拟电路的体积和功耗成为制约其发展的
版图设计原则
遵循电路原理，考虑元 器件布局、布线、接地 等因素，确保电路性能 稳定可靠。
版图绘制软件
常用的版图绘制软件有 Altium Designer、 Cadence OrCAD等， 可进行原理图与版图之 间的转换。
版图审查与优化
对绘制好的版图进行审 查，检查是否存在设计 错误或不合理之处，并 进行优化改进。
根据电容器的介质不同，可分为陶 瓷电容、电解电容、薄膜电容等类 型。
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( 3)当vi 5m V时 ，vO ? (4)当输出接一个12k负载 时的差模电压增益. 0 (12V) 解： (1)静态 I C3 1mA Rc3
VCE3 VC3 VE3 0 (12V I E3 Re3 ) 9V
I C2
I E3 Re3 VBE3 0.37mA Rc2
<A> 双端输出
共模信号的输入使两管
集电极电压有相同的变化。 所以 voc voc1 voc2 0
voc 0 共模增益 Avc vic
3. 主要指标计算
（2）共模情况
<B> 单端输出
voc1 voc2 Avc1 vic vic
Rc Rc rbe (1 )2ro 2 ro
VCC VBE ( VEE ) VCC VEE Io＝IC2≈IREF＝ R R
代表符号
6.1.1 BJT电流源电路
1. 镜像电流源 动态电阻
i C 2 1 ro ( ) vCE 2
IB 2
rce
一般ro在几百千欧以上
6.1.1 BJT电流源电路
2. 微电流源
IO IC2 I E2
3. 主要指标计算
（1）差模情况
<A> 双入、双出
vo1 vo2 vo Avd = vi1 vi2 vid
R 2vo1 c rbe 2vi1
以双倍的元器件换 取抑制零漂的能力 接入负载时
Avd =
β ( Rc // rbe
1 RL ) 2
3. 主要指标计算
（1）差模情况
26mV 2.3k (2)电压增益 rbe3 200 (1 3 ) I E3 26mV rbe2 200 (1 2 ) 3.78k I E2
Ri2 rbe3 (1 3 ) Re3 245.3k
Avd2
β2 ( Rc2 // Ri2 ) 50 2(rbe Rb1 )
vO1，vO2＝f（vid）的传输特性曲线
6.4 集成电路运算放大器
6.4.1 集成电路运算放大器CMOS MC14573
6.4.2 集成运算放大器741
6.4.1 CMOS MC14573 集成电路运算放大器
1. 电路结构和工作原理
2. 电路技术指标的分析计算 (1)直流分析
I REF I o VDD VSS VSG5 RREF VDD VSS VGS5 RREF
I D2 I D3 I D4 W2 / L2 I REF W1 / L1 W3 / L3 I REF W1 / L1 W4 / L4 I REF W1 / L1
6.1.2 FET电流源
3. JFET电流源
(a) 电路
(b) 输出特性
6.2 差分式放大电路
6.2.1 差分式放大电路的一般结构 6.2.2 射极耦合差分式放大电路 6.2.3 源极耦合差分式放大电路
Av 2
β3 ( Rc3 // RL ) 3.9 rbe (1 3 ) Re3
Av Avd2 Av 2 195
(3) 差分电路的共模增益
Avc2 β2 ( Rc2 // Ri2 ) 0.3 rbe Rb1 (1 β2 )2( Re1 Re2 )
vic K CMR vid
)
（4）频率响应
高频响应与共射电路相同，低频可放大直， β1 β2 50 ，β3 80 ， 当vi 0时 ，vO 0V。
求: (1) I C 3、I C2、I E、VCE3、VCE2
及Re2的 值; ( 2) Av Avd2 Av 2 ;
VCE1 = VCE2
1 IC IO 2
VCC IC Rc2 VE VCC IC Rc2 (0.7V)
I B1 I B2
IC β
1. 电路组成及工作原理 动态
vO1 和
仅输入差模信号，vi1 和 vi2大小相等，相位相反。 vO2大小相等， 相位相反。 vo vO1 vO2 0 ，
共模信号相当于两个输入 端信号中相同的部分 差模信号相当于两个输入 端信号中不同的部分
两输入端中的共模信号 大小相等，相位相同；差模信
号大小相等，相位相反。
6.2.2 射极耦合差分式放大电路
1. 电路组成及工作原理
6.2.2 射极耦合差分式放大电路
1. 电路组成及工作原理 静态
I C1 = I C2
VBE1 VBE2 Re2
VBE Re2
由于 VBE 很小， 所以IC2也很小。 ro≈rce2（1＋
Re2
rbe2 Re2
）
） （参考射极偏置共射放大电路的输出电阻 Ro
6.1.1 BJT电流源电路
3. 高输出阻抗电流源
VCC VBE 3 VBE2 VEE I REF R A3 I o I C2 I REF A1
单端输出的电压增益接近于双端输出的电压增益
4. 带有源负载的射极耦合差分式放大电路
差模输入电阻 输出电阻
Rid＝2rbe
Ro rce2 // rce4
4. 带有源负载的射极耦合差分式放大电路
共模输入电阻 Ric＝rbe＋2(1＋β)ro5
6.2.3 源极耦合差分式放大电路
1. CMOS差分式放大电路
RE6 IO ＝ IE5 I E6 RE5
4. 带有源负载的射极耦合差分式放大电路
差模电压增益 （负载开路） 则
v v ic4 ic2 o2 o2 0 rce2 rce4
vid
2rbe
vo2 vo2 ( ) 0 2rbe rce2 rce4
vid
Avd2
vo2 ( rce2 // rce4 ) vid rbe
4. 组合电流源
6.1.2 FET电流源
1. MOSFET镜像电流源
2. MOSFET多路电流源
3. JFET电流源
6.1.1 BJT电流源电路
1. 镜像电流源
T1、T2的参数全同 即β1＝β2，ICEO1＝ICEO2
VBE2 = VBE1 I C2 = I C1
I E2 = I E1
当BJT的β较大时，基极电流IB可以忽略
<B> 双入、单出
Avd1
vo1 vo1 = vid 2vi1
Rc 1 Avd 2rbe 2
接入负载时
β( Rc // RL ) Avd = 2rbe
3. 主要指标计算
（1）差模情况
<C> 单端输入
ro re
等效于双端输入
指标计算与双 端输入相同。
3. 主要指标计算
（2）共模情况
6.2.3 源极耦合差分式放大电路
1. CMOS差分式放大电路
单端输出差模电压增益
vo2＝(id4-id2)(ro2// ro4)
vid vid [ gm ( g m )](ro2// ro4) 2 2
＝gm vid（ro2 // ro4）
Avd
vo2 ＝ gm(ro2 // ro4 ) vid
信号被放大。
2. 抑制零点漂移原理 温度变化和电源电压波
动，都将使集电极电流产
生变化。且变化趋势是相 同的， 其效果相当于在两个 输入端加入了共模信号。
2. 抑制零点漂移原理
这一过程类似于分压式射 极偏置电路的温度稳定过程。
所以，即使电路处于单端输出
方式时，仍有较强的抑制零漂 能力。
差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用
vO 975mV
(4) RL 12k时
β3 ( Rc3 // RL ) Av 2 1.95 rbe (1 β3 ) Re3
Av Avd2 Av 2 97.5
4. 带有源负载的射极耦合差分式放大电路
静态 IE6 IREF
VCC VEE VBE6 R Re6
用T3代替R，T1~T3特性相同，
且工作在放大区，当=0时，输出
电流为
I D2
2 (W / L) 2 K n 2 (VGS2 VT2 )
K n 2 (VGS2 VT2 ) 2
常用的镜像电流源
6.1.2 FET电流源
2. MOSFET多路电流源
I REF I D0 K n0 (VGS0 VT0 ) 2
6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术 6.2 差分式放大电路 6.3 差分式放大电路的传输特性 6.4 集成电路运算放大器 6.5 实际集成运算放大器的主要参数和对应 用电路的影响
6.1 模拟集成电路中的 直流偏置技术
6.1.1 BJT电流源电路
1. 镜像电流源 3. 高输出阻抗电流源
2. 微电流源
1 1 vic (vi1 vi2 ) (5mV 0) 2.5mV 2 2
共模输入电压
vO vO2 Av2 ( Avd2 vid Avc2 vic ) Av 2 [50 5 (0.3) 2.5] (3.9) 972mV
不计共模输出电压时
A1和A3分别是T1和T3的相对结面积
动态输出电阻ro远比微电流源的动态输出电阻为高
6.1.1 BJT电流源电路
4. 组合电流源
T1、R1 和T4支路产生基准电流
IREF
T1和T2、T4和T5构成镜像电流源
T1和T3，T4和T6构成了微电流源
I REF
VCC VEE VBE1 VEB4 R1
12 0.37 10 ( 0.7) V 9V
VCE2 12V I C2 Rc2 VE2