《集成電路》課件

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1、6模擬集成電路6.1模擬集成電路中的直流偏置技術(shù)6.3差分式放大電路的傳輸特性6.4集成電路運(yùn)算放大器6.5實(shí)際集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)和對(duì)應(yīng)用電路的影響6.2差分式放大電路學(xué)習(xí)指導(dǎo)引言：在半導(dǎo)體制造工藝的基礎(chǔ)上，將整個(gè)電路中的元器件制作在一塊硅基片上，構(gòu)成特定功能的電子電路，稱為集成電路。其體積小，而性能卻很好。集成電路按其功能來(lái)分，有模擬集成電路和數(shù)字集成電路。模擬集成電路的種類繁多，其中集成運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放）是應(yīng)用極為廣泛的一種。本章首先討論組成集成運(yùn)放的基本單元電路，接著介紹典型集成運(yùn)放電路以及集成運(yùn)放的主要指標(biāo)參數(shù)，最后簡(jiǎn)介幾種專用型集成運(yùn)放。課內(nèi)學(xué)時(shí)：

2、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電流源的構(gòu)成、恒流特性及其在放大電路中的作用。2.正確理解直接耦合放大電路中零點(diǎn)漂移（簡(jiǎn)稱零漂）產(chǎn)生的原因，以及零漂指標(biāo)的定義方法。3.熟練掌握差模信號(hào)、共模信號(hào)、差模增益、共模增益和共模抑制比的基本概念。4.熟練掌握差分放大電路的組成、工作原理以及抑制零點(diǎn)漂移的原理。5.熟練掌握差分放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)指標(biāo)的計(jì)算，以及輸出輸入相位關(guān)系。6.了解集成運(yùn)放的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部分功能、特點(diǎn)。7.了解集成運(yùn)放主要參數(shù)的定義，以及他們對(duì)運(yùn)放性能的影響?；痉诸?.0集成電路的類型和特點(diǎn)集成電路：元件、器件、電路連接等制作在一塊基片上－－固體組件數(shù)字集成電路模擬集

3、成電路集成電路的主要類型邏輯門、邏輯功能模塊、存儲(chǔ)器、PLD線性放大器：運(yùn)放、功放數(shù)模和模數(shù)接口穩(wěn)壓器通信集成電路可編程模擬電路模擬集成電路的主要特點(diǎn)應(yīng)用范圍廣泛：測(cè)量、儀表、通信、控制等產(chǎn)品復(fù)雜多樣：通用與專用電路系列繁多：沒(méi)有也很難規(guī)范出統(tǒng)一系列產(chǎn)品特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)元件一致性好，相對(duì)精度高大量應(yīng)用有源器件取代電阻電路各級(jí)一般不用電容而直接耦合主要電路構(gòu)成單元：復(fù)合管、恒流源、差分對(duì)、電平移動(dòng)、溫度補(bǔ)償?shù)?.1模擬集成電路中的直流偏置技術(shù)6.1.1BJT電流源電路6.1.2FET電流源1.鏡像電流源2.微電流源3.高輸出阻抗電流源4.組合電流源1.MOSFET鏡像電流源2.

4、MOSFET多路電流源3.JFET電流源6.1.1BJT電流源電路1.鏡像電流源T1、T2的參數(shù)全同即β1＝β2，ICEO1＝ICEO2當(dāng)BJT的β較大時(shí)，基極電流IB可以忽略Io＝IC2≈IREF＝代表符號(hào)6.1.1BJT電流源電路1.鏡像電流源動(dòng)態(tài)電阻一般ro在幾百千歐以上6.1.1BJT電流源電路2.微電流源由于很小，所以IC2也很小。ro≈rce2（1＋）（參考射極偏置共射放大電路的輸出電阻）A1和A3分別是T1和T3的相對(duì)結(jié)面積動(dòng)態(tài)輸出電阻ro遠(yuǎn)比微電流源的動(dòng)態(tài)輸出電阻為高6.1.1BJT電流源電路3.高輸出阻抗電流源6.1.1BJT電流源電路4.組合電流源T1

5、、R1和T4支路產(chǎn)生基準(zhǔn)電流IREFT1和T2、T4和T5構(gòu)成鏡像電流源T1和T3，T4和T6構(gòu)成了微電流源6.1.2FET電流源1.MOSFET鏡像電流源當(dāng)器件具有不同的寬長(zhǎng)比時(shí)（?=0）ro=rds2MOSFET基本鏡像電路流6.1.2FET電流源1.MOSFET鏡像電流源用T3代替R，T1~T3特性相同，且工作在放大區(qū)，當(dāng)?=0時(shí)，輸出電流為常用的鏡像電流源6.1.2FET電流源2.MOSFET多路電流源6.1.2FET電流源3.JFET電流源end(a)電路(b)輸出特性6.2差分式放大電路6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)6.2.2射極耦合差分式放大電路6.2.

6、3源極耦合差分式放大電路6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)1.用三端器件組成的差分式放大電路6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)2.有關(guān)概念差模信號(hào)共模信號(hào)差模電壓增益共模電壓增益總輸出電壓其中——差模信號(hào)產(chǎn)生的輸出——共模信號(hào)產(chǎn)生的輸出共模抑制比反映抑制零漂能力的指標(biāo)6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)2.有關(guān)概念根據(jù)有共模信號(hào)相當(dāng)于兩個(gè)輸入端信號(hào)中相同的部分差模信號(hào)相當(dāng)于兩個(gè)輸入端信號(hào)中不同的部分兩輸入端中的共模信號(hào)大小相等，相位相同；差模信號(hào)大小相等，相位相反。6.2.2射極耦合差分式放大電路1.電路組成及工作原理6.2.2射極耦合差分式放大電路1.電路組成及工作原理靜

7、態(tài)動(dòng)態(tài)僅輸入差模信號(hào)，大小相等，相位相反。大小相等，信號(hào)被放大。相位相反。1.電路組成及工作原理2.抑制零點(diǎn)漂移原理溫度變化和電源電壓波動(dòng)，都將使集電極電流產(chǎn)生變化。且變化趨勢(shì)是相同的，其效果相當(dāng)于在兩個(gè)輸入端加入了共模信號(hào)。這一過(guò)程類似于分壓式射極偏置電路的溫度穩(wěn)定過(guò)程。所以，即使電路處于單端輸出方式時(shí)，仍有較強(qiáng)的抑制零漂能力。2.抑制零點(diǎn)漂移原理差分式放大電路對(duì)共模信號(hào)有很強(qiáng)抑制作用3.主要指標(biāo)計(jì)算（1）差模情況接入負(fù)載時(shí)以雙倍的元器件換取抑制零漂的能力雙入、雙出3.主要指標(biāo)計(jì)算（1）差模情況雙入、單出接入負(fù)載