2022-2023学年高二物理竞赛课件：源极耦合差分式放大电路

源极耦合差分式放大电路 源极耦合差分式放大电路 1. CMOS差分式放大电路 电流源用作有源负载 由于电流源具有交流电阻大的特点（理想电流源的内阻为无穷大），所以在模拟集成电路中被广泛用作放大电路的负载。这种由有源器件及其电路构成的放大电路的负载称为有源负载。共发射极有源负载放大电路如图所示。 T1是共射极组态的放大管，信号由基极输入、集电极输出。T2、T3和电阻R组成镜象电流源代替Rc，作为T1的集电极有源负载。电流IC2等于基准电流IREF。 其中ro是电流源的内阻，即从集电极看进去的交流等效电阻。而用电阻Rc作负载时，电压增益表达式为 由于ro >> Rc所以有源负载大大提高了放大电路的电压增益。 该电路电压增益表达式为 带有源负载的射极耦合差分式放大电路 静态 IE6  IREF IO ＝ IE5 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 单端输出的电压增益接近于双端输出的电压增益 带有源负载的射极耦合差分式放大电路 差模输入电阻 Rid＝2rbe 输出电阻 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 双端输出差模电压增益 而: 所以： 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) ＝gm vid（ro2 // ro4） (ro2// ro4) ＝ gm(ro2 // ro4 ) 与双端输出相同 end ) ( 2 C 1 C uId f i i = 、 1 -1 线性区 截止、饱和区 截止、饱和区 传输特性: 0 2 4 6 -2 -4 -6 . 0.1 0.9 iC1 、iC2 UT uId / 0.7 0.5 0.3 6.3 差分式放大电路的传输特性 传输特性就是放大电路输出信号（电流或电压）随输入信号变化的函数关系。它可以用BJT的be结的电压vBE与发射极电流IE的基本关系求出。由PN结的伏安特性可知 又因为 由以上各式可解得 6.5.1 实际集成运放的主要参数 输入直流误差特性（输入失调特性） 3. 输入失调电流IIO 输入失调电流IIO是指当输入电压为零时流入放大器两输入端的静态基极电流之差，即IIO＝|IBP－IBN| 一般约为1 nA～0.1A。 4. 温度漂移 （1）输入失调电压温漂VIO / T （2）输入失调电流温漂IIO / T $