高频电子线路课件 第十章

IB0 IB1
加射极输出 器的电流源
I C1 1 IR
2 (1 )
IR
若=10，则代入上式可得IC1≈0.982IR。说明即使 很小， 也可以认为IC1≈IR ， IC1与IR保持很好的镜像关系。
2、威尔逊电流源
+Vcc T0 IC0 2IB B IR R T1 A IC1 IE2 T2 IC2
U BE 0 I E 0 R e 0 U BE 1 I E 1 R e1
u BE
+Vcc IR IC0 T0 IB0 IB1 Re0 IE0 IE1 Re1 T1 R IB0+IB1 IC1
I E I se
UT
得
U BE U T ln
IE IS
由于T0、T1为对管，所以
U BE 0 U BE 1 U ln T
V CC U BE R
T1

I C1 I R
当>>2时，输出电流
↗ IC1↑
特点： 镜像电流源具有一定的温度补偿作用： T(℃) ↑
↘ IC0↑ → IR↑→UR(RIR) ↑ →UB↓→IB↓
→ IC1↓
10
I c1 0 . 83I
R
不满足>>2时，输出电流误差大
2、比例电流源
-Vcc (-15V)
利用累试法或图解法求出Ic10≈28A
2
IR 5 0 . 73 mA 0 . 52 mA 52
T12与T13构成镜像电流源， I C 13 I C 12
4.2.4
以电流源为有源负载的放大电路
1、有源负载共射放大电路 （用电流源替代集电极负载电阻RC）
T4 I
C10
R5 39k
T15
R8 7.5k D2
T7 iC4 iB3+ iB4 iC6
T6 50k R2 T16 T17
T18 T11 R4 3k
偏置电路 中间级
T10
R1 1k
R3 1k
-VCC 输出级
输入级
4—4 集成运放的性能指标及低频等效电路
4.4.1 集成运放的主要性能指标
T0、T1和T2特性完全相同，因而0= 1= 2= ，
IC1= IC0= IC
在A点

IE2 IC 2IB IC
2IC

IC 2
IC
IB2
2
IE2
2

1
1 2

IC 2
在Ｂ点
I R IB2 IC
IC 2

IR IC0 T0 Re0
多路电流源电路
R
IC1 IC２ IC３
T1 IE0 IE1 Re1 IE２
T２ Re２ IE３
T３ Re３
U BE 0 I E 0 R e 0 U BE 1 I E 1 R e 1 U BE 2 I E 2 R e 2 U BE 3 I E 3 R e 3
1、加射极输出器的电流源
+Vcc
而由于UBE0=UBE1，IB1= IB0= IB
IC1
IR
IC0 T0
R
IB2
I C1 I C 0 I R I B 2 I R
IR 2 I B1 1 IR 2 I C1 (1 )
IE2 1
T2
IE2
T1
R IB0+IB1

u BE Re
△UBE很小，只要几千欧的Re，就可得到微安级的IC1。
U BE 0 U BE 1 I E 1 R e
IC1
UT R e1
ln
IR I C1
IR
V CC U BE 0 R
4.2.2
改进型电流源电路
T0、T1和T2特性完全相同，因而0= 1= 2= ，
（1）开环差模增益Aod （2）共模抑制比KCMR
（3）差模输入电阻rid
（4）输入失调电压UIO及其温漂dUIO /dT 是使输入电压为零时在输入端加的补偿电压
U IO U0 A od U
0
I
（5）输入失调电流IIO及其温漂dIIO /dT
I Io I B 1 I B 2
（6） 输入偏置电流IIB
IR
UT R e1
ln
IR I C1
V U BE 0 R CC I R e1 R Re0
特点：具有更高的温度稳定性。
3、微电流源
+Vcc
IR IC0 T0 IB0 IB1 IE1 Re T1
当 >>1时，T1管集电极电流
IC1
I C1 I E1 U
BE 0
U Re
BE 1
I IB I B1 I B2 2
（7）最大共模输入电压Uicmax
T4 iC4 iC2 T1 T２
io
R
L
uO -
动态时，iC1= －iC2 ，而iC3 ≈ iC1 而 iC3= iC4
I -VEE
iO= iC4 － iC2 ≈ iC1 －( － iC1 )=2 iC1
iO R L 2 iC 1 R L 1 R L Au 2 i B 1 rbe 1 rbe 1 uI
中T10与T11为纵向NPN管； T12与T13是横向PNP管，它们的均为5，它们b-e
间电压值均约为0.7V。试求出各管的集电极电流。 +Vcc (+15V) T12 IC12 T13 IC13 R5 39k 解：图中R5上的电流是基准电流，
IR 2V CC U
EB 12
U
BE 11
4.1.2 集成运放电路的组成及其各部分的作用
集成运算放大器实质是高增益的直接耦合多级放大电路。 uP uO 输入级 中间级 输出级 uN
偏置电路
4.1.3 集成运放的电压传输特性 1. 符号 uP uN
+ A - od
集成运放的符号
uP→同相输入端， u0与uP同相。
uO
uN→反相输入端，u0与uP反相。 Aod→开环差模放大倍数。
由于各管的b-e 间电压UBE数值大致相等，因此可得近似关系
I E 0 R e 0 I E 1 R e1 I E 2 R e 2 I E 3 R e 3
当IE0确定后，各级只要选择合适的电阻，就可以得到所需的电流。
[例4.2.1] 如图所示电路是型号为F007的通用型集成运放的电流源部分。其
R8 7.5k
T17
T19
T5 R1 R 2 1k
T16 T11 R4 3k 偏置电路
R3 1k 输入级
中间级
输出级
-VCC
+Vcc
T8 T9 IC9 T12 T13 IC13 T14 + uI T1 T2 R7 4.5k D1 R9 25 R10 50 T19
T3 iC3 iC5 T5
1mV、1V和－10μV、－100μV、－1mV、－1V时的输出电压uO。 解：
A od 100 dB A od 10
5
当集成运放工作在线性区时，输出电压uO＝Aod uI； 当Aod uI超过±14V时，uO不是＋14V，就是－14V。 故
u I 10 V , u I 100 V , u 0 10 10
IE0 IS0
U T ln
I E1 IS0
U T ln
IE0 I E1
I E 1 R e 1 I E 0 R e 0 U T ln
IE0 I E1
当 >>2时， IC0≈IE0≈IR ， IC1 ≈ IE1 比例电流源
所以 在一定范围内
I C1 Re0
I C1
Re0 R e1
1、镜像电流源
+Vcc IR IC0 T0 IB0 IB1
镜像电流源
0 = 1=
IC1
所以IC0 = IC1= IC= IB 。
R 2IB
镜像电流源, IC1为输出电流。
基准电流 I R V CC U BE I C 2 I B I C 2 I C R
IC 1 1 2 IR
+
T1
C1
C2
+
ui -
Rb11
T2
Re2 Rb21
RL
uo -
T2组成三极管电流源，作为T1管的Re T1组成共集电极电路，提高跟随作用
2、有源负载差分放大电路
+VCC
T3 iC3 iC1 + u
I
静态时， IC1 ＝ IC2 ≈ I/2 。 若3>>2，则IC3 ≈IC1 ； 而因IC4 ＝ IC3 + 所以IC4 ≈IC1 ， iO= IC4 －IC2 ≈ 0。
了解一种运放电路的工作原理。
4—1
集成运算放大电路概述
集成电路： 在半导体制造工艺的基础上，把整个电路中的元器件
制作在一块硅基片上，构成的特定功能的电子电路。 从而提高了电子 体积小（密度高）、引线短、外接线少，
设备的可靠性和灵活性，同时降低了成本。 分类 模拟集成电路：集成运算放大器、集成功率放大器等。
按功能分 数字集成电路：集成触发器、集成计数器等。 按构成器件的类型： 双极型和单极型 按外形：双列直插式、圆壳式、扁平式。
4.1.1
集成运放的电路结构特点
1. 集成运放均采用直接耦合方式。
2. 电路结构与元件参数具有对称性。 3. 用有源器件代替无源器件。
4. 采用复合结构的电路。