第六章集集成电路运算放大器本章内容简介（一）目标：集成元器件，构成特定功能的电子线路（二）侧重点不同：区别于单元电路，研究对象为高开环电压放大倍数的多级直接耦合放大电路(三)主要内容?★组成集成运放的基本单元电路：★★典型集成运放电路以及集成运放的主要指标参数：★★几种专用型集成运放。（四）学习目标★★了解电流源的构成、恒流特性及其在放大电路中的作用。★★正确理解直接耦合放大电路中零点漂移（简称零漂）产生的原因，以及有关指标。★★熟练掌握差模信号、共模信号、差模增益、共模增益和共模抑制比的基本概念。★★熟练掌握差分放大电路的组成、工作原理以及抑制零点漂移的原理。★★熟练掌握差分放大电路的静态工作点和动态指标的计算，以及输出输入相位关系。?★了解集成运放的内部结构及各部分功能、特点。（选讲内容）全全了解集成运放主要参数的定义，以及它们对运放性能的影响。（选讲内容）(五)参考资料说明★★清华大学童诗白主编《模拟电子技术基础》有关章节☆☆高文焕、刘润生编《电子线路基础》^王远编《模拟电子技术基础学习指导书》?★陈大钦编《模拟电子技术基础问答、例题、试题》
第六章 集成电路运算放大器 本章内容简介 (一) 目标：集成元器件，构成特定功能的电子线路 (二) 侧重点不同：区别于单元电路，研究对象为高开环电压放大倍数的多级直 接耦合放大电路 (三)主要内容 组成集成运放的基本单元电路； 典型集成运放电路以及集成运放的主要指标参数； 几种专用型集成运放。 (四)学习目标 了解电流源的构成、恒流特性及其在放大电路中的作用。 正确理解直接耦合放大电路中零点漂移（简称零漂）产生的原因，以 及有关指标。 熟练掌握差模信号、共模信号、差模增益、共模增益和共模抑制比的 基本概念。 熟练掌握差分放大电路的组成、工作原理以及抑制零点漂移的原理。 熟练掌握差分放大电路的静态工作点和动态指标的计算，以及输出输 入相位关系。 了解集成运放的内部结构及各部分功能、特点。（选讲内容） 了解集成运放主要参数的定义，以及它们对运放性能的影响。（选讲 内容） (五)参考资料说明 清华大学 童诗白主编《模拟电子技术基础》有关章节 高文焕、刘润生编《电子线路基础》 王远编 《模拟电子技术基础学习指导书》 陈大钦编 《模拟电子技术基础问答、例题、试题》
6.1集成运放中的电流源主要内容本节主要定义了电流源电路并做了分类。基本要求：正确理解电流源的定义及种类。教学要点：1.1.镜象电流源(1).电路组成：镜象电流源是由三级管电流源演变而来的，如图1所示。eeORR61FREORfie22hPIcttRR62OR1具有温度补偿作用的三极管电流源镜像电流源（2）电流估算由于两管的VBE相同，所以它们的发射极电流和集电极电流均相等。电流源的输出电流，即T2的集电极电流为21cVecVBE21cIc2 =Ic =IREF - 2I =IREFβRβ当β>>1 时Vec- Ve VeIc2~ IREFRR当R和Ve确定后，基准电流Ier也就确定了，Ic也随之而定。由于Ic2~IREF，我们把I看作是Ic的镜象，所以这种电流源称为镜象电流源。（3）提高镜象精度在图1中，当β不够大时，Ic与I就存在一定的差别。为了减小镜象差别，在电路中接入BJTT3，称为带缓冲级的镜象电流源。如下图所示。T的引人减小子Vec对的分流IREER251镜像电流源该电路利用T3的电流放大作用，减小了IB对IREF的分流作用，从而提高了Ic2与IREF
6.1 集成运放中的电流源 主要内容: 本节主要定义了电流源电路并做了分类。 基本要求： 正确理解电流源的定义及种类。 教学要点： 1. 1. 镜象电流源 (1). 电路组成：镜象电流源是由三级管电流源演变而来的，如图 1 所示。 （2）电流估算 由于两管的 VBE 相同，所以它们的发射极电流和集电极电流均相等。电流 源的输出电流，即 T2的集电极电流为 当>>1 时 当 R 和 VCC确定后，基准电流 IREF也就确定了，IC2也随之而定。由于 Ic2≈IREF, 我们把 IREF看作是 IC2的镜象，所以 这种电流源称为镜象电流源。 （3）提高镜象精度 在图 1 中，当不够大时，IC2与 IREF就存在一定的差别。为了减小镜象差别， 在电路中接入 BJT T3，称为带缓冲级的镜象电流源。如下图所示。 该电路利用 T3 的电流放大作用，减小了 IB 对 IREF 的分流作用，从而提高了 IC2 与 IREF
镜象的精度。原镜象电流源电路中，对IREF的分流为2IB带缓冲级的镜象电流源电路中，对IREF的分流为2IB/β3，比原来小。2.微电流源镜象电流源电路适用于较大工作电流（毫安数量级）的场合，若需要减小Ic2的值（例如微安级），可采用微电流源电路。（1）（1）电路组成为了减小I的值，可在镜象电流源电路中的T，发射极串入一电阻Rz，如图所示，便构成微电流源。VccIREORTR镜像电流源（2）电流估算由电路可得VeBl = VeB2 + I e2Re2所以_VBEI-VBE2-AVBEIca~Ira =Ra2R2可见，用阻值不大的Re2就可获得微小的工作电流。（3）多路电流源在模拟集成电路中，经常用到多路电流源。其目的是用一个电流源对多个负VccRR1Ie!21BRRRaR载进行偏置。典型的多路电流源如图所示。图中，T1、T2、T3的基极是并联在一起的。电路用一个基准电流IREF获得了多个电流。3.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
镜象的精度。 原镜象电流源电路中，对 IREF 的分流为 2IB 带缓冲级的镜象电流源电路中，对 IREF 的分流为 2IB/β3, 比原来小。 2．微电流源 镜象电流源电路适用于较大工作电流（毫安数量级）的场合，若需要减小 IC2的值（例如微安级），可采用微电流源电路。 （1） （1） 电路组成 为了减小 IC2的值，可在镜象电流源电路中的 T2发射极串入一电阻 Re2，如图 所示，便构成微电流源。 （2）电流估算 由电路可得 所以 可见，用阻值不大的 Re2就可获得微小的工作电流。 （3）多路电流源 在模拟集成电路中，经常用到多路电流源。其目的是用一个电流源对多个负 载进行偏置。典型的多路电流源如图所示。 图中，T1、T2、T3的基极是并联在一起的。电路用一个基准电流 IREF获得了 多个电流。 3．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
VccT3TRER20RDVIVBETi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Re，作为Ti的集电极有源负载。电流Ic2等于基准电流IREF。根据共射放大电路的电压增益可知，该电路电压增益表达式为β.(r。//RL)Ay=-Tbe其中r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R作负载时，电压增益表达式为β.(R// RL)Ay =-Toe由于r。》R所以有源负载大大提高了放大电路的电压增益
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。 根据共射放大电路的电压增益可知，该电路电压增益表达式为 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
6.2差分式放大电路主要内容：本节主要定义了差分式放大电路并引入了各类定义。基本要求：熟练掌握差模信号、共模信号、差模增益、共模增益和共模抑制比的基本概念。教学要点：6.2.1差模信号和共模信号的概念1.概念差分式放大电路是一个双口网络，每个端口有两个端子，可以输入两个信号，输出两个信号。其端口结构示意图如图1所示。0+-0+++差放VoVidΦ+9+vilVolVi2Vo2差分式放大电路输入输出结构示意图注意：普通放大电路也可以看成是一个双口网络，但每个端口都有一个端子接地。因此，只能输入一个信号，输出一个信号。当差分放大电路的两个输入端子接入的输入信号分别为vi和vi2时，两信号的差值称为差模信号，而两信号的算术平均值称为共模信号。即差模信号Vid=Vi-Vi2共模信号1Vic-42根据以上两式可以得到=V+2VidVi2 = Vic2可以看出，两个输入端的信号均可分解为差模信号和共模信号两部分。2.两种信号的特点差模分量：大小相等，相位相反共模分量：大小相等，相位相同3.增益
6.2 差分式放大电路 主要内容: 本节主要定义了差分式放大电路并引入了各类定义。 基本要求： 熟练掌握差模信号、共模信号、差模增益、共模增益和共模抑制比的基本概 念。 教学要点： 6.2.1 差模信号和共模信号的概念 1.概念 差分式放大电路是一个双口网络，每个端口有两个端子，可以输入两个信号， 输出两个信号。其端口结构示意图如图 1 所示。 注意：普通放大电路也可以看成是一个双口网络，但每个端口都有一个端子 接地。因此，只能输入一个信号，输出一个信号。 当差分放大电路的两个输入端子接入的输入信号分别为 vi1和 vi2时，两信号 的差值称为差模信号，而两信号的算术平均值称为共模信号。即 差模信号 共模信号 根据以上两式可以得到 可以看出，两个输入端的信号均可分解为差模信号和共模信号两部分。 2.两种信号的特点 差模分量：大小相等，相位相反 共模分量：大小相等，相位相同 3.增益