1、第三章第三章 模拟集成运算放大器模拟集成运算放大器3.1 电流源电路电流源电路3.2 差动放大电路差动放大电路 3.3 双极型集成运算放大器双极型集成运算放大器3.4 场效应管型集成运算放大器场效应管型集成运算放大器 3.5 集成运放的主要技术参数集成运放的主要技术参数3.6 理想集成运算放大器理想集成运算放大器 集成电路集成电路IC(Integrated Circuit): 将整个电路的将整个电路的各个元件做在同一个半导体基片上。各个元件做在同一个半导体基片上。集成电路的优点：集成电路的优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。集成运算放大
2、器简介集成运算放大器简介 实质：直接耦合的高增益多级放大器实质：直接耦合的高增益多级放大器本章将分析电流源与差放单元电路及运放的基本知识本章将分析电流源与差放单元电路及运放的基本知识集成运放的基本组成部分集成运放的基本组成部分集成运放的基本组成 3.1.1 镜像电流源电路镜像电流源电路 3.1.2 微电流源电路微电流源电路 3.1.3 比例电流源电路比例电流源电路 3.1.4 多路电流源电路多路电流源电路 3.1 电流源电路电流源电路3.1.1 镜像电流源电路镜像电流源电路BEBE1BE2=UUU 2R IC1C2=IIRUVIBECCR RVCC BB1B2=III RUVIBECCR C2
3、O= II 21ROII * 视视IO为为IR的镜像。的镜像。*无论无论RL的值如何，的值如何，IC2的电流的电流值将保持不变。值将保持不变。结论：结论：1.越大，越大，IO与与IR的匹配精度的匹配精度越高；越高；2.对对VCC的稳定性要求高的稳定性要求高;3.受受、UBE影响，温度稳定影响，温度稳定性差。性差。OI2R IRVCC 3.1.2 微电流源电路微电流源电路IO IE2=(UBE1-UBE2)/RE= UBE/RE2SO1SRT2BE1BEBElnlnIIIIUUUU ORETEBEOlnIIRURUI)1(TBESC UUeII3.1.3 比例电流源电路比例电流源电路IO/IR=
4、RE1/RE22E2E2BE1E1E1BERIURIU 2BE1BEUU 1E1E2E2ERIRI 例例 图示为集成运放图示为集成运放LM741偏置电路的一部分，假设偏置电路的一部分，假设VCC =VEE =15V ，所有三极管的，所有三极管的UBE =0.7V ，其中，其中NPN三极管的三极管的2，横向，横向PNP三极管的三极管的= 2 ，电阻，电阻R5 =39k 。CCEEBEREFmAmA5215152 0.7390.73VVUIR C13REFmAmA12110.7310.365II CT4CCk3311661010326 100.73 10lnln28 1028 103 103IUR
5、II3.1.4 多路电流源电路多路电流源电路 用一个基准电流用一个基准电流IR获得多个恒获得多个恒定电流定电流Io1、Io2Io(n-1) 。其。其原理同比例电流源电路。原理同比例电流源电路。存在问题：存在问题：随着多路电流源随着多路电流源路数增加，各晶体管的基极路数增加，各晶体管的基极电流之和增加，因而电流之和增加，因而IC1与与IR之间差值增大。这样各路输之间差值增大。这样各路输出电流与基准电流间的传输出电流与基准电流间的传输比将出现较大误差。比将出现较大误差。多路电流源电路的改进电路多路电流源电路的改进电路增加一级射极跟随器作为缓冲级增加一级射极跟随器作为缓冲级 1BR1CIII电流源的
6、应用电流源的应用T1是放大管，是放大管，T2、T3组成电流源作为组成电流源作为T1的集电极有源负载。的集电极有源负载。 R1C2C)(III LRbe1ce2be1o2iourrrRuuA 作有源负载作有源负载-电流源直流电流源直流流电阻小，交流电阻大流电阻小，交流电阻大*3.1.5 MOSMOS管镜像电流源电路管镜像电流源电路 21)/()/(LWLW T1、T2管宽长比管宽长比、 2GS(th)GSoxnD)(2UULCWI RD2OIII RUVVII1GSSSDD1DR 没有双极型电路中由没有双极型电路中由 引入的误差。引入的误差。 21D2D1)/()/(LWLWII *3.1.6 其他改进型电流源电路其他改进型电流源电路 、 （1）级联型电流源电路级联型电流源电路OI几乎与电压几乎与电压uC4的变化无关，的变化无关，改进了电流源的恒流特性。改进了电流源的恒流特性。1CE1BE1BE4BE3BE2CEUUUUUURRR22O)41(/41124IIII *3.1.6 其他改进型电流源电路其他改进型电流源电路 、 （2）反馈型电流源电路反馈型电流源电路 OI )(C2C1II )-(C1RB3III OI引入的误差可忽略引入的误差可忽略R2R22O)2221(222III
