2022-2023学年高二物理竞赛课件：模拟集成电路

模拟集成电路 模拟集成电路 把整个电路中的元器件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，成为集成电路（IC）。 具有体积小、性能好的特点。 按功能分为 模拟IC：功放，运放 数字IC 模拟集成电路 模拟集成电路中的直流偏置技术 差分式放大电路的传输特性 集成电路运算放大器 实际集成运算放大器的主要参数和对应 用电路的影响 差分式放大电路 模拟集成电路中的直流偏置技术 BJT电流源电路 FET电流源 1. 镜像电流源 2. 微电流源 3. 高输出阻抗电流源 4. 组合电流源 1. MOSFET镜像电流源 2. MOSFET多路电流源 3. JFET电流源 #为什么要用BJT或者FET制作电流源？（大电阻难做） 电流源的作用？（直流偏置和有源负载） 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 当BJT的β较大时，基极电流IB可以忽略 Io＝IC2≈IREF＝ 基准电流 代表符号 将 看做是IREF的镜像，所以叫做镜像电流源 6.1.1 BJT电流源电路 1. 镜像电流源 动态电阻 一般ro在几百千欧以上 IREF受电源影响较大， 故要求电源十分稳定，且适合 较大工作电流的场合，需要改进。 6.1.1 BJT电流源电路 2. 微电流源 由于 很小， 所以IC2也很小。 ro≈rce2（1＋ ） （参考射极偏置共射放大电路的输出电阻 ） 6.1.1 BJT电流源电路 2. 微电流源 电源VCC 和VEE变化时， IREF变化， 变化，Re2一般几千欧， 所以 很小，工作在输入特性的 弯曲部分，所以IC2也很小，其变化远小于基准电压的变化，所以电源对其影响不大。 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 3. 高输出阻抗电流源 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 在多级集成电路放大器中，使用一个基准电流就可得到多个电流源 6.1.2 FET电流源 1. MOSFET镜像电流源 当器件具有不同的宽长比时 （=0） ro= rds2 MOSFET基本镜像电路流 6.1.2 FET电流源 1. MOSFET镜像电流源 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 常用的镜像电流源 $