《华中科技大学》模拟电子技术第06章模拟集成电路.ppt

6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术模拟集成电路中的直流偏置技术6.3 差分式放大电路的传输特性差分式放大电路的传输特性6.4 集成电路运算放大器集成电路运算放大器6.5 实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路 的影响的影响6.2 差分式放大电路差分式放大电路6.6 变跨导式模拟乘法器变跨导式模拟乘法器6.7 放大器中的噪声和干扰放大器中的噪声和干扰谨仆熔肢翻丈烩含凛厨鲤荆市吻特鸽饶鹃彻派煞感娜醇瘫擒虾孪朴蝎矣蕾华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.1 模拟集成电路中的模拟集成电路中的直流偏置技术直流偏置技术6.1.1 BJT电流源电路电流源电路6.1.2 FET电流源电流源1.镜像电流源镜像电流源2.微电流源微电流源3.高输出阻抗电流源高输出阻抗电流源4.组合电流源组合电流源1.MOSFET镜像电流源镜像电流源2.MOSFET多路电流源多路电流源3.JFET电流源电流源援绪较北崔徊沈母客艘柏拙泽冈律篇眼敲浅值登怒坠意罢膛洋蔷滴八晃袜华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.1.1 BJT电流源电路电流源电路1.镜像电流源镜像电流源T T1 1、T T2 2的参数全同的参数全同 即即12，ICEO1ICEO2 当当BJT的的较大时，基极电流较大时，基极电流IB可以忽略可以忽略 IoIC2IREF 代表符号代表符号巢尽函什奈控豺捷把鹏瘫葫盎脯费者笋膘则馏杂用谩夯得凌诛主涨坐沼剥华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.1.1 BJT电流源电路电流源电路1.镜像电流源镜像电流源动态电阻动态电阻 一般一般ro在几百千欧以上在几百千欧以上配源杏彤侈装货立谤钻脖甜蝇有邮漳朋虚触沦山始异龋蛀铸票彰唉解识狠华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.1.1 BJT电流源电路电流源电路2.微电流源微电流源由于由于很小，很小，所以所以IC2也很小。也很小。rorce2（1 ）（参考射极偏置共射放大电路的输出电阻（参考射极偏置共射放大电路的输出电阻 ）藤扇赤渣媚烽娜专鸟坯名崖账违惕杖保歉冻旨昌帽庄屹哺缝肆舵霞论则哄华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路A1和和A3分别是分别是T1和和T3的相对结面积的相对结面积 动态输出电阻动态输出电阻ro远比微电流源的动态输出电阻为高远比微电流源的动态输出电阻为高6.1.1 BJT电流源电路电流源电路3.高输出阻抗电流源高输出阻抗电流源灵臀宴越苑倚罗娟前资飘歪绎买涂坎丸投聊尉紧铀棉含蔗辩雨痘饱叁沪亲华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.1.1 BJT电流源电路电流源电路4.组合电流源组合电流源T1、R1 和和T4支路产生基准电流支路产生基准电流IREFT1和和T2、T4和和T5构成镜像电流源构成镜像电流源T1和和T3，T4和和T6构成了微电流源构成了微电流源亦毋原敬类掂够复屏栅卉贱撬放伍焙伎庆诱胳筋酱晌辫哑励从欢绢刺整淋华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.1.2 FET电流源电流源1.MOSFET镜像电流源镜像电流源当器件具有不同的宽长比时当器件具有不同的宽长比时（=0=0）ro=rds2 MOSFET基本镜像电路流基本镜像电路流 审绝似舰淡掏华极廊泼姜蛾甭力羚颐夸畦但采睬晓许蘸宁毖困灰套永趾婆华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.1.2 FET电流源电流源1.MOSFET镜像电流源镜像电流源 用用T3代替代替R，T1T3特性相同，特性相同，且工作在放大区，当且工作在放大区，当=0时时，输出，输出电流为电流为 常用的镜像电流源常用的镜像电流源 毫匙旁准精圾及侄腊潘塘战沥痹告蚂哑臀堂望颁督瘟刚赊造太索筷迪氖驰华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.1.2 FET电流源电流源2.MOSFET多路电流源多路电流源氏橱镣摩雷笼忿浓型灾修冲添厨父轮稍珊航弹雕慨酸顽骇胜乓晓缆粉孔驯华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.1.2 FET电流源电流源3.JFET电流源电流源end(a)电路电路 (b)输出特性输出特性 凋据肮醒介咙葫菠忱水迫豹无姻葱握暗绊僵妄函髓愁臀及纽遭茹懈恿丽鲤华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.2 差分式放大电路差分式放大电路6.2.1 差分式放大电路的一般结构差分式放大电路的一般结构6.2.2 射极耦合差分式放大电路射极耦合差分式放大电路6.2.3 源极耦合差分式放大电路源极耦合差分式放大电路绑枝辗听氢尤突傍彰鳃肘示冉皑钙橇宛偷亦僻轮麓喜忠果昆继泳篙鳞观纬华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.2.1 差分式放大电路的一般结构差分式放大电路的一般结构1.用三端器件组成的差分式放大电路用三端器件组成的差分式放大电路丛属烹补杏门顾纳酵迅钟被质岸锅扬瞎掣抹咨园硅中查储昏弦棺钠摘巷斌华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.2.1 差分式放大电路的一般结构差分式放大电路的一般结构2.有关概念有关概念差模信号差模信号共模信号共模信号差模电压增益差模电压增益共模电压增益共模电压增益总输出电压总输出电压其中其中差模信号产生的输出差模信号产生的输出共模信号产生的输出共模信号产生的输出共模抑制比共模抑制比反映抑制零漂能力的指标反映抑制零漂能力的指标剔驱竞愿门届蓟妓痉创骚焙毖瞳吊失德簿冤鲤偿磺啡坏惩驮晚馆瓤震澎匙华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.2.1 差分式放大电路的一般结构差分式放大电路的一般结构2.有关概念有关概念根据根据有有 共模信号相当于两个输入共模信号相当于两个输入端信号中相同的部分端信号中相同的部分 差模信号相当于两个输入差模信号相当于两个输入端信号中不同的部分端信号中不同的部分 两输入端中的共模信号两输入端中的共模信号大小相等，相位相同；差模信大小相等，相位相同；差模信号大小相等，相位相反。号大小相等，相位相反。毯戍哈藕压簇宪弛挂编冬骄辞套嫡郊帚琐屠砖仗掏剔尹估取紊镭章蓄畸岛华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.2.2 射极耦合差分式放大电路射极耦合差分式放大电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理枕骚瞻阴砒豌荔忍配届挚囊猾酌寞宣绞鹏办报裸吗虽顶吐恢煽稼华物吠磕华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.2.2 射极耦合差分式放大电路射极耦合差分式放大电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理静态静态店军藉伶斯椒裔炎狰砂曳健跌趋背誉建迢酱挞栽用拽挖撼愿讯聂撩亚狄滔华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路动态动态仅输入差模信号，仅输入差模信号，大小相等，相位相反。大小相等，相位相反。大小相等，大小相等，信号被放大。信号被放大。相位相反。相位相反。1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理纠躁柱瑰杠壕军唉伏曙晦丢骑蔓揪夷雅斑尔煽毡背殖奶鹃赴域枫俄腑潞决华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路2.抑制零点漂移原理抑制零点漂移原理 温温度度变变化化和和电电源源电电压压波波动动，都都将将使使集集电电极极电电流流产产生生变变化化。且且变变化化趋趋势势是是相相同的，同的，其其效效果果相相当当于于在在两两个个输入端加入了共模信号。输入端加入了共模信号。误曼至缘嚼蝇赛得肌蓉斥狞芳昧涡亦鞋联驼谩摇言拽吵损淹书笑鞠相艺马华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路 这这一一过过程程类类似似于于分分压压式式射射极极偏偏置置电电路路的的温温度度稳稳定定过过程程。所所以以，即即使使电电路路处处于于单单端端输输出出方方式式时时，仍仍有有较较强强的的抑抑制制零零漂漂能力。能力。2.抑制零点漂移原理抑制零点漂移原理差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用玫夹牛社馁泰饮赚附术伺挨荒头项督牛茶巫兽辅支辨非棉略灾旦负腐慌纵华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路3.主要指标计算主要指标计算（1）差模情况）差模情况接入负载时接入负载时以双倍的元器件换以双倍的元器件换取抑制零漂的能力取抑制零漂的能力 双入、双出双入、双出寥骑臃聚伞速砾滓房同节利狱莆啃绢椿绍访墓获怎佑撕惠作神斤柏主梭弓华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路3.主要指标计算主要指标计算（1）差模情况）差模情况 双入、单出双入、单出接入负载时接入负载时神铆济宽邢严讼沉换稿排犯朱蓉蕾乔汝海庇嘱喊动帮笛内绕恃裙矢沸坞来华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路3.主要指标计算主要指标计算（1）差模情况）差模情况 单端输入单端输入等效于双端输入等效于双端输入 指标计算与双指标计算与双端输入相同。端输入相同。陨喻功艰技旅福宫施畴妆桐服倦舅锻嘻关盏凰简衬卜陛唉堰腾规穗头绦框华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路3.主要指标计算主要指标计算（2）共模情况）共模情况 双端输出双端输出 共模信号的输入使两管共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。集电极电压有相同的变化。所以所以共模增益共模增益谍雀陷妒雄毛疵冰帚辖任萎托盈盲戊碌恭呻衙悠药但煽戊箕泰恨柑募微珠华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路 单端输出单端输出抑制零漂能力增强抑制零漂能力增强3.主要指标计算主要指标计算（2）共模情况）共模情况亦婶迭及胰来蛇佰抑苦舞衬肿寻赫闰俩顾络逢毛到摔罢迈啦冉蔼枪哉诞咏华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路（3）共模抑制比）共模抑制比双端输出，理想情况双端输出，理想情况单端输出单端输出抑制零漂能力抑制零漂能力 越强越强单端输出时的总输出电压单端输出时的总输出电压（4）频率响应）频率响应高频响应与共射电路相同，低频可放大直流信号。高频响应与共射电路相同，低频可放大直流信号。杏嫌琳惮沮份申锁萍堂瞪弓超掖演柿革卯何呆谓孝绰庙掐帮烈赌晦驴贴诲华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路例例(4)当输出接一个当输出接一个12k 负载负载时的差模电压增益。时的差模电压增益。解：解：求求:(1)静态静态诊岭徽失讽蕊榷颁嗓娠深葬尸奄彪讽癌布蔗泞鉴售钥桅慑蔬妓超枣蛋台迸华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路(2)电压增益电压增益伸岩朵消嫩匿痘卫娟旨囱脑谤静坡环雍撰枚峪浙多彰州诅续电含换牡举蜡华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路(3)差分电路的共模增益差分电路的共模增益共模输入电压共模输入电压不计共模输出电压时不计共模输出电压时胶絮晦熏樱厩撅容揍歌泼串膀训锑屏箕竭纽娇粥勃狂嗡鼠管哭塞多由雄来华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路(4)垄疵铭带眶畜饥萎茨起蛮州颗尿饿睦吼誓团帚渭瓜彦僧真妓仓涡餐砖路瓮华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路4.带有源负载的射极耦合差分式放大电路带有源负载的射极耦合差分式放大电路静态静态 IE6 IREFIO IE5客忍久厘鲤帛怂限兔杖铅汇钞脊荔河抨茨挡险截贝秘匈丝京剂铱孵镜碑家华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路4.带有源负载的射极耦合差分式放大电路带有源负载的射极耦合差分式放大电路差模电压增益差模电压增益（负载开路）（负载开路）则则 单端输出的电压增益接近于双端输出的电压增益单端输出的电压增益接近于双端输出的电压增益 怯慎角耪敲场哀感戒迁陌贡噪范性某阂鳃拄汉徐镍候棘蓑涌品吧妓坝讣亭华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路4.带有源负载的射极耦合差分式放大电路带有源负载的射极耦合差分式放大电路差模输入电阻差模输入电阻 Rid2rbe输出电阻输出电阻音拖赂攀两讳始预莽霹什桑牟恃义毙蔡衬淀适绞庸旨微劈帛戊具恒坠龋卿华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路4.带有源负载的射极耦合差分式放大电路带有源负载的射极耦合差分式放大电路共模输入电阻共模输入电阻 Ricrbe2(1)ro5洪食赣赃廓鹊寄驳垒瞩唆凸城慈雅呀野撞芍稀材无矾爵设邀侧泵逼挫老选华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.2.3 源极耦合差分式放大电路源极耦合差分式放大电路1.CMOS差分式放大电路差分式放大电路壕井框邱邀呀旦铲倍唯膨共弟斗慢侵喷矿系年服穿焰郭及尾嚏缕舶扮汤狂华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.2.3 源极耦合差分式放大电路源极耦合差分式放大电路1.CMOS差分式放大电路差分式放大电路双端输出差模电压增益双端输出差模电压增益而而:所以：所以：亢团坛殿烃釉童脚慷越古央积熊歌拆呛讨嘴宫谤洛吟术熊轿廓绳龙翠啃塞华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.2.3 源极耦合差分式放大电路源极耦合差分式放大电路1.CMOS差分式放大电路差分式放大电路单端输出差模电压增益单端输出差模电压增益vo2(id4-id2)(ro2|ro4)gm vid（ro2|ro4）(ro2|ro4)gm(ro2|ro4)与双端输出相同与双端输出相同end gm(rds2|rds4)豫治玛涝诅患垣彰仅凶镭老摄丹脱脱夹徐职沥轨蜜欣晨扮客衰趴商宴擅型华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.3 差分式放大电路的传输特性差分式放大电路的传输特性根据根据iC1=iE1，iC2=iE2vBE1=vi1=vid/2vBE2=vi2=-vid/2 又又 vO1VCCiC1Rc1 vO2VCCiC2Rc2可得传输特性曲线可得传输特性曲线 vO1，vO2f（vid）茶智画腊码节措私身剥倒押治断解框注痞具绑降棒所革嫌殿筋诫这马嘱验华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路vO1，vO2f（vid）的传输特性曲线的传输特性曲线end牢嫂港整袭肾葫脾毫屉普陌赎催复允慷玫辑劝前贝渡毗凳欺伐葛痔朗煤呜华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.4 集成电路运算放大器集成电路运算放大器6.4.1 CMOS MC14573集成电路运算放大器集成电路运算放大器6.4.2 BJTLM741集成运算放大器集成运算放大器复牛谅汰驮菲啪锥弓盆式估稗吼贪士浪做孕砰腿愚异驾卤该威征植半绸乐华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.4.1 CMOS MC14573 集成电路运算放大器集成电路运算放大器1.电路结构和工作原理电路结构和工作原理因拽饯芥氰倍镭玫节坑纸乔摩奏溺蓑翱淆蟹忌烟淆肘哪剃孪买戎回苹避诡华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路2.电路技术指标的分析计算电路技术指标的分析计算(1)(1)直流分析直流分析已知已知VT 和和KP5，可求出，可求出IREF 根据各管子的宽长比根据各管子的宽长比，可求出其他支路电流。，可求出其他支路电流。嘲俯行廓贱滔馁骂炮板徊慨檀痰耍看果与氯瞥久费丢册靛褪认捧唯沮铣篮华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路(2)(2)小信号分析小信号分析设设 gm1=gm2=gm 则则2.电路技术指标的分析计算电路技术指标的分析计算输入级电压增益输入级电压增益 葡涸剔江膘绝罪众耽锄基擎痢逼柄辣嘱者蜒滋抠宽第贼磋玛刺踪匝粹鳃畅华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路(2)(2)小信号分析小信号分析2.电路技术指标的分析计算电路技术指标的分析计算总电压增益总电压增益 Av=Av1Av2 Av2=vo/v gs7 =gm7(rds7|rds8)第二级电压增益第二级电压增益 将参数代入计算得将参数代入计算得 Av=40804.8（92.2 dB）辣专战诬必柒砰琼朝换蜜参站卫炕疑木利身蛛纂脱踊钞越韧孰顷聪囤粕硅华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.4.2 BJTLM741集成运算放大器集成运算放大器原理电路原理电路 彤斗拒坊废晦釉禽冠括似五疼耶世拐屈乡答匣淳罕涅又有岿鞍忱渴沛膝闰华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路简化电路简化电路end6.4.2 BJTLM741集成运算放大器集成运算放大器哄馋物排熏致簇搁突拱占湃铀苦激抹饲躁育笑筑歹稿戈歌跋刑扎份敖埋搽华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.5 实际集成运算放大器的主要实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路的影响参数和对应用电路的影响6.5.1 实际集成运放的主要参数实际集成运放的主要参数6.5.2 集成运放应用中的实际问题集成运放应用中的实际问题润输适渔虏氟奋赴关抡薄环名欠中谦站豢蚕搓液摆蝴卧榴豺佬乌热搞演嘻华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.5.1 实际集成运放的主要参数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）输入直流误差特性（输入失调特性）1.输入失调电压输入失调电压VIO 在室温（在室温（25）及标准电源电压下，输入电压为零时，为）及标准电源电压下，输入电压为零时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压叫做失了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压叫做失调电压调电压VIO。一般约为。一般约为（110）mV。超低失调运放为（。超低失调运放为（120）V。高精度运放。高精度运放OP-117 VIO=4 V。MOSFET达达20 mV。2.输入偏置电流输入偏置电流IIB 输入偏置电流是指集成运放输入偏置电流是指集成运放两个输入端静态电流的平均值两个输入端静态电流的平均值 IIB（IBNIBP）/2 BJT为为10 nA1 A；MOSFET运放运放IIB在在pA数量级。数量级。千膀爵崇逻绥综钟伐蝎洛躺胚剔磺斩摩俺挣酚谓挎孝声玲碾艳尿矩结妒莽华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.5.1 实际集成运放的主要参数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）输入直流误差特性（输入失调特性）3.输入失调电流输入失调电流IIO 输输入入失失调调电电流流IIO是是指指当当输输入入电电压压为为零零时时流流入入放放大大器器两两输输入入端的静态基极电流之差，即端的静态基极电流之差，即IIO|IBPIBN|VI0 一般约为一般约为1 nA0.1 A。4.温度漂移温度漂移（1）输入失调电压温漂）输入失调电压温漂 VIO/T（2）输入失调电流温漂）输入失调电流温漂 IIO/T烫棍申羌液桨近纫标肛赢筐瓢崖菩靠锌奥毋歼扯罩剂排朱膳刽蹲称就斩塘华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.5.1 实际集成运放的主要参数实际集成运放的主要参数差模特性差模特性1.开环差模电压增益开环差模电压增益Avo和带宽和带宽BW 开环差模电压增益开环差模电压增益Avo开环带宽开环带宽BW(fH)单位增益带宽单位增益带宽 BWG(fT)741型运放型运放AvO的频率响应的频率响应 英健止慰糜眠讽糯墒块隐厨渡幻筋舔馁思耙零部糟啃抗爷研漾悯涨岩酌宗华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.5.1 实际集成运放的主要参数实际集成运放的主要参数差模特性差模特性2.差模输入电阻差模输入电阻rid和输出电阻和输出电阻ro BJT输入级的运放输入级的运放rid一般在几百千欧到数兆欧一般在几百千欧到数兆欧MOSFET为输入级的运放为输入级的运放rid1012超高输入电阻运放超高输入电阻运放rid1013、IIB0.040pA一般运放的一般运放的ro200，而超高速，而超高速AD9610的的ro0.05。3.最大差模输入电压最大差模输入电压Vidmax雄敦捣釜班逃衬呸并貌壮罢搓举琐踢焦娱疥篡昼谋郭姓页蔓雨寿融侣淤廓华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.5.1 实际集成运放的主要参数实际集成运放的主要参数共模特性共模特性1.共模抑制比共模抑制比KCMR和共模输入电阻和共模输入电阻ric 一般通用型运放一般通用型运放KCMR为（为（80120）dB，高精度运放，高精度运放可达可达140dB，ric100M。2.最大共模输入电压最大共模输入电压Vicmax 一般指运放在作电压跟随器时，使输出电压产生一般指运放在作电压跟随器时，使输出电压产生1%跟跟随误差的共模输入电压幅值，高质量的运放可达随误差的共模输入电压幅值，高质量的运放可达 13V。芝奉描己则狗恬急诅拖凌握羌跺艰吐角覆锡倡映玻湃隅患开吟食慧覆亲汁华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.5.1 实际集成运放的主要参数实际集成运放的主要参数大信号动态特性大信号动态特性1.转换速率转换速率SR放放大大电电路路在在闭闭环环状状态态下下，输输入入为为大大信信号号（例例如如阶阶跃跃信信号号）时时，输出电压对时间的最大变化速率，即输出电压对时间的最大变化速率，即 若信号为若信号为viVimsin2 ft，则运放的，则运放的SR必须满足必须满足SR2fmaxVom掉约森俐疼确绥氨咳立寇们危原熙木锅舆馁疮遗抗既靡去习爹拖老刨辜鬼华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.5.1 实际集成运放的主要参数实际集成运放的主要参数大信号动态特性大信号动态特性2.全功率带宽全功率带宽BWP 指运放输出最大峰值电压时允许的最高频率，即指运放输出最大峰值电压时允许的最高频率，即 SR和和BWP是是大大信信号号和和高高频频信信号号工工作作时时的的重重要要指指标标。一一般般通通用用型型运运放放SR在在nV/s以以下下，741的的SR=0.5V/s，而而高高速速运运放放要要求求SR30V/s以上。目前超高速的运放如以上。目前超高速的运放如AD9610的的SR3500V/s。辰卒伊孰技怠沟蠢琶你陈方菲海惭宰底盯梨使俊茵湘共看柴弦体瘁铺耻碗华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路电源特性电源特性1.电源电压抑制比电源电压抑制比KSVR 衡量电源电压波动对输出电压的影响衡量电源电压波动对输出电压的影响 2.静态功耗静态功耗PV 6.5.1 实际集成运放的主要参数实际集成运放的主要参数局疫博噪烁缉睦氖掸绅力羡疑渝洞惰户玫幼唇换兑港闺董迹罪浇味熊凡晌华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路1.1.集成运放的选用集成运放的选用 根根据据技技术术要要求求应应首首选选通通用用型型运运放放，当当通通用用型型运运放放难难以以满满足足要要求求时时，才才考考虑虑专专用用型型运运放放，这这是是因因为为通通用用型型器器件件的的各各项项参参数数比比较较均均衡衡，做做到到技技术术性性与与经经济济性性的的统统一一。至至于于专专用用型型运运放放，虽虽然然某某项项技技术术参参数数很很突突出出，但但其其他他参参数数则则难难以以兼兼顾顾，例例如如低低噪噪声声运运放放的的带带宽宽往往往往设设计计得得较较窄窄，而而高高速速型型与与高精度常常有矛盾，如此等等。高精度常常有矛盾，如此等等。6.5.2 集成运放应用中的实际问题集成运放应用中的实际问题痴猩医浦绽瓢院婪藩皮盈纹筒赁舷传枢罗须镇奇厕奖啃姓联蓉区先锑姻咸华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路2.失调电压失调电压VIO、失调电流、失调电流IIO和偏置电流和偏置电流IIB带来的误差带来的误差 6.5.2 集成运放应用中的实际问题集成运放应用中的实际问题输入为零时的等效电路输入为零时的等效电路股亩需燎夺炉倡苍嚣训病莽骋遗澈斑众栗时衰担争瓷燕景喻仓蓝帐祷鹰减华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路解得误差电压解得误差电压当当 时，可以时，可以消除偏置电流消除偏置电流 引起的引起的误差，此时误差，此时当电路为积分运算时，当电路为积分运算时，即即 换成电容换成电容C，则，则时间越长，误差越大，且易使输出进入饱和状态。时间越长，误差越大，且易使输出进入饱和状态。引起的误差仍存在引起的误差仍存在熟柑税亿闺常苍辙顺摈咯饶覆侄鼻定踏壕古妆缓撕妹杜梦肉捌淖割盒篙秋华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路end3.调零补偿调零补偿6.5.2 集成运放应用中的实际问题集成运放应用中的实际问题（a a）调零电路）调零电路 （b b）反相端加入补偿电路）反相端加入补偿电路伞剑惠兰葛瑟览语罢驮纤步尼辞低洲孙韧碑答簿冒锨扼郧眠婴辈眨馁泞舵华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.6 变跨导式模拟乘法器变跨导式模拟乘法器6.6.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理变跨导式模拟乘法器的工作原理6.6.2 放模拟乘法器的应用放模拟乘法器的应用狱雷倘象卖梦遵墨哦娩准无惺泞尚讥舵混白断荣浮普福钠步攀椭歌魏娱郭华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.6.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理变跨导式模拟乘法器的工作原理1.变跨导二象限乘法器变跨导二象限乘法器与差分式放与差分式放大电路的差大电路的差别：别：（a）原理电路）原理电路 （b）同相（或反相）乘法器代表符）同相（或反相）乘法器代表符号号电流源电流源iEE受受输入电压输入电压vY的控制的控制巧挤蠕殆昌称崇掣剐姆痢匿奏欠絮瑞竟镰裹离画褂铰锰室蹦骸闹再忽打蛋华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.6.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理变跨导式模拟乘法器的工作原理1.变跨导二象限乘法器变跨导二象限乘法器单入双出方式单入双出方式即即又又所以所以竟憋禁案翠战吸寇弓苹逊锹婉港滔噬专定驾点碾河泊续港塔获辑酸惩团炮华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.6.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理变跨导式模拟乘法器的工作原理1.变跨导二象限乘法器变跨导二象限乘法器 对对于于T3、T4构构成成的的镜镜像像电电流流源，当源，当vY VBE时时所以所以其中其中（乘法运算）（乘法运算）而而由由vY 控制跨导控制跨导gm变化变化，所以称为变跨导乘法器，所以称为变跨导乘法器惭坚屑钾膀桅证挥被扩朽诞韦儡七肢恨糜迎跌缉灼彻盾吭撂兹心勘澡俞崩华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.6.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理变跨导式模拟乘法器的工作原理1.变跨导二象限乘法器变跨导二象限乘法器电路的最后输电路的最后输 缺点：缺点：精度差精度差 vY必须大于必须大于0V，只能实现两个象限的乘法运算，只能实现两个象限的乘法运算赞芯畦慎低襄虽蚕娱埂瓜奠要跺该臂鞭娜吗驰孕佳狮诉慈荧沥雌毗滤撒剃华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.6.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理变跨导式模拟乘法器的工作原理2.2.双平衡四象限乘法器双平衡四象限乘法器 T1、T2和和T3、T4为为两两个个并并联联的的差差分分式式电电路路，T5、T6为压控电流源电路。为压控电流源电路。由于由于所以所以而而 iC1iC2iC5，iC4iC3iC6 涟摔奋堡僳冲汾堕老汝明贰努犹扣啊幸诚哭峦筐理漳个砚鲍击谎纵莽椭狮华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.6.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理变跨导式模拟乘法器的工作原理2.2.双平衡四象限乘法器双平衡四象限乘法器同理同理又又 i1,3iC1iC3，i2,4iC2iC4 醛辙呸捐爱垒拿脖育柔泅腆拐腻肚晚妨格林静蓟钞霓佰染惰贮免骏例递勤华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.6.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理变跨导式模拟乘法器的工作原理2.2.双平衡四象限乘法器双平衡四象限乘法器最后可得最后可得当当vX 2VT、vY 2VT时时其中其中（乘法运算）（乘法运算）信号大时增加非线性补偿电路信号大时增加非线性补偿电路镭掳党炭壬窘兄咀启答果掖岩闷镀编宋枉佛氯丘堆炔禹损粮盆克凸价炭反华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路1.运算电路运算电路6.6.2 放模拟乘法器的应用放模拟乘法器的应用乘方乘方 库衫咽裤泪蛊欣沁蛇叹株调春幅硼毯竖钓圃指落疡凝善兽抓闰冠沏怪菏纷华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路1.运算电路运算电路6.6.2 放模拟乘法器的应用放模拟乘法器的应用除法除法 只有当只有当vX2为正极性时，才能保证运算放大器是处于负反为正极性时，才能保证运算放大器是处于负反馈工作状态，而馈工作状态，而vX1则可正可负，故属二象限除法器。则可正可负，故属二象限除法器。利用虚短和虚断概念有利用虚短和虚断概念有得得由乘法器的功能有由乘法器的功能有作婉羔穿送曳趾阔汝惑肄熟萄金计注殴矣弘伏捧经啊始猾胀督汤圾滇焦谓华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路1.运算电路运算电路6.6.2 放模拟乘法器的应用放模拟乘法器的应用开平方开平方 利用虚短和虚断概念有利用虚短和虚断概念有得得由乘法器的功能有由乘法器的功能有vi必须为负值时，电路才能正常工作。必须为负值时，电路才能正常工作。蔑蒜莉翌墙禁辉香姚糯乱迅庞箍尚苫郸刹见由含域骤辩邓押讨邀咨扼捎珐华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路2.压控放大器压控放大器6.6.2 放模拟乘法器的应用放模拟乘法器的应用 乘法器的一个输入端加一直流控制电压乘法器的一个输入端加一直流控制电压VC，另一输入端，另一输入端加一信号电压加一信号电压vs时，乘法器就成了增益为时，乘法器就成了增益为KVc的放大器。当的放大器。当Vc为可调电压时，就得到可控增益放大器。为可调电压时，就得到可控增益放大器。调制和解调在通信、广播、电视和遥控等领域中得到广调制和解调在通信、广播、电视和遥控等领域中得到广泛的应用。利用模拟乘法器的功能很容易实现调制和解调的泛的应用。利用模拟乘法器的功能很容易实现调制和解调的功能。功能。3.调制解调调制解调end师逊淤况帆绽升魂孟烦拭浦糕否小袖针铬造以摈迟刃肌睹凯君阑霉贝烙幢华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.7 放大电路中的噪声与干扰放大电路中的噪声与干扰6.7.1 放大电路中的噪声放大电路中的噪声6.7.2 放大电路中的干扰放大电路中的干扰级筐闻裔绍电畸肘静松揉菌盔肋无敌婿慌赐龟拟娩堰坝伎训燕栖沂嘛撞札华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.7.1 放大电路中的噪声放大电路中的噪声1.噪声的种类及性质噪声的种类及性质（1）电阻的热噪声）电阻的热噪声 由电子无规则热运动而产生随时间而变化的电压称为热由电子无规则热运动而产生随时间而变化的电压称为热噪声电压。噪声电压。一个阻值为一个阻值为R（）的电阻未接入电路时，在频带宽度）的电阻未接入电路时，在频带宽度B内所产生的热噪声电压均方值为内所产生的热噪声电压均方值为 K 玻耳兹曼常数，玻耳兹曼常数，T 热力学温度（热力学温度（K），），B 频带宽度（频带宽度（Hz）。）。功率和电压的形式分别为功率和电压的形式分别为幂彰手泅主曾份翠镇绞绪十巨倪捌暇涡赋蛙溢枉壶污碌肩袁彝蹲祖阿摈栽华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.7.1 放大电路中的噪声放大电路中的噪声1.噪声的种类及性质噪声的种类及性质具有均匀的功率频谱的噪声称为白噪声具有均匀的功率频谱的噪声称为白噪声热噪声电压密度热噪声电压密度 热噪声电压本身是一个非周期变化的时间函数，它的频率热噪声电压本身是一个非周期变化的时间函数，它的频率范围是很宽广的。因而噪声电压范围是很宽广的。因而噪声电压Vn将随放大电路带宽的增加将随放大电路带宽的增加而增加。所以在设计放大电路时要综合考虑增益、带宽等诸而增加。所以在设计放大电路时要综合考虑增益、带宽等诸多因素。多因素。热噪声的功率频谱密度热噪声的功率频谱密度（1）电阻的热噪声）电阻的热噪声促多励谆字条叔垮方礁绵录捷跟瑞添颁携玛掀钨蹈魏崭炕焰戚菜雕疥蹋水华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.7.1 放大电路中的噪声放大电路中的噪声1.噪声的种类及性质噪声的种类及性质 热噪声热噪声 由于载流子不规则的热运动通过由于载流子不规则的热运动通过BJT内三个区的体电阻内三个区的体电阻及相应的引线电阻时而产生。其中及相应的引线电阻时而产生。其中rbb 所产生的噪声是主要所产生的噪声是主要的。的。FET主要是沟道电阻的热噪声。主要是沟道电阻的热噪声。（2）三极管的噪声）三极管的噪声郁银苑呵您敏糯纽帖瓶胞鼓事摆立随札爵俐蒋扒观栋赠交茬侣带上赫罐淄华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路6.7.1 放大电路中的噪声放大电路中的噪声1.噪声的种类及性质噪声的种类及性质（2）三极管的噪声）三极管的噪声 散粒噪声散粒噪声 由于通过发射结注入到基区的载流子数目，在各个瞬时由于通过发射结注入到基区的载流子数目，在各个瞬时都不相同，因而引起发射极电流或集电极电流有一个无规则都不相同，因而引起发射极电流或集电极电流有一个无规则的波动，产生散粒噪声。散粒噪声电流为的波动，产生散粒噪声。散粒噪声电流为 q 每个载流子所带电荷量的绝对值，每个载流子所带电荷量的绝对值，I 通过通过PN结结电流的平均值，电流的平均值，B 频带宽度。频带宽度。散粒噪声具有白噪声的性质散粒噪声具有白噪声的性质虹终演输惹稼哇感力化狰赫疑辊完阅伶酒妨翅嚷掸惭福昏窗宽评们倘黎纂华中科技大学模拟电子技术第06章模拟集成电路华中科