第五章总结模拟集成单元电路

发布 2019-06-22 20:29:40 阅读 6152

一、半导体ic电路特点。

在半导体集成电路中,晶体管工艺简单且占有芯片面积小;集电电阻、集成电容工艺并不简单且占有芯片的面积随元件值增大的明显增大(表5-1);电感无法集成。根据ic工艺的这些特点,ic电路设计思想是尽量多用晶体管,少用电阻(特别是阻值大的电阻),尽量不用电容。

二、恒流源。

1.恒压源与恒流源基本概念。

恒压源与恒流源都是耗能的电路装置。恒压源的特点是:端口电压随电流变化很小,或即内阻很小,恒流源的特点是当端口电压变化时,流过恒流源的电流变化很小,或即内阻很大。二者比较如下表:

2.模拟ic中的恒流源。

基本镜像恒流源(图5-7,图5-13a)

参考电流。恒流源电流。

内阻*特点:时,故是的镜像。该恒流源内阻不够大,镜像精度不。

高。微电流恒流源(图5-11)

参考电流。恒流源电流关系式:

特点:用不大的电阻两个可以实现a级的恒流源,故易于集成。该恒流源内阻大。

对电源电压波动不敏感。

此例恒流源(图5-12)

参考电流。恒流源电流(条件:与相差10倍以内时此式准确性较高)

特点:内阻大,使用灵活。

3.恒流源在模拟ic的应用。

ic放大器中的偏置电路(如恒流源差放图5-20)

用恒流源作(集电极)有源负载放大器(图5-13,图5-21)。采用集电极有源负载。

的ce放大器,在后级输入电阻很大的条件下,可以大大提高电压增益。

三、差动放大器。

1.基本知识。

差放是一种具有两输入端的电路对称、元件配对的平衡电路,它可以有效地放大差。

模输入信号;依靠对称性和共模负反馈,差放可以有效抑制共模输入信号(一般为。

干扰信号)。

差放作直流放大器,可以有效地抑制零点漂移。这是因为零漂可以等效为共模干扰。

信号,从而被差放抑制。

任模输入信号,的差模和共模分量。

差模输入电压:(输入端的一对差模分量是)

共模输入电压分量:

差放基本指标的定义。

差模增益(有双端输出和单端输出两种方式)

共模增益(有双端输出和单端输出两种方式)

共模抑制比。

差模输入将地的双端输入,但只要很大,信号对地单端输入时、输出电压,基本上与差模输入时相同。

2.差放指标的计算方法——单边等效电路法。

当信号差模输入时,理想对称差放在对称位置上的点都是交流地。

据此,可画差放的差模单边交流通路,由该电路计算。

当信号共模输入时,两对称支路交汇成的公共支路上的交流电流是每支路的两倍。

据此可画出差放的共模单边交流通路,由该电路求。理想对称差放的。

对任意输入信号,可以将其分解成差模和共模分量后,按单边等效电路法求出输出,然后相加,其一般表式为:

差放增益的符号与参考方向、(或)以及单端输出时输出端都有关。确定。

差放增益符号时,首先要明确单边等效电路是反相还是同相放大器。

采用恒流源偏置的差放(图5-20)可以增大共模负反馈,使增大。有源负载。

差放(图5-21)除了使差模增益增加外,还具有双端转单端功能。

3.差放的小信号范围及大信号限幅特性。

由于差放的对称性能有效抑制非线性输出的偶次谐波分量,故差放的小信号范围比。

单管放大器宽。恒流源ce差放的小信号条件是mv。

恒流源ce差放当mv时,输出有明显的限幅特性。该特性在通信电子电。

路中得到应用。

四、功率输出级。

1.基本概念。

功率放大器作为多级放大器输出级,工作于大信号状态,故小信号等效电路分析。

方法不适用。

功放关注的指标主要有。

效率。最大输出信号功率。

非线性失真系数d

功放管工作于接近极限参数状态,故功放管安全使用是设计功放要考虑的问题。

对bjt功放管,使用中不能超过,和(定义见§2.3.3)。

按功放管的导通的时间不同,功放可分为甲类(a类)、乙类(b类)、丙类(c类)

和丁类(d类)。对阻性负载功放,只能工作在甲类或乙类(双管电路)。丙类功放。

一般是以lc回路作负载的高频谐振功放。

甲类和乙类电阻负载功放比较。

乙类功放在输入信号过零时,因功放管未导通而使输出为零的现象称为交越失真。

可以给功放管加一定的放大偏置使其工作在甲乙类来消除交越失真。但效率也会有。

所降低。复合bjt是模拟ic中的一种工艺(又称达林顿组态)。教材表5-4总结了四种bjt

复合管的特点。

2.ocl和otl电路指标。

ocl电路:正负双电源供电的npn-pnp互补推挽功放(表5-3原理电路)。

otl电路:正负单电源供电的npn-pnp互补推挽功放(表5-3原理电路)。

otl正常工作的条件是:(1)静态时两发射极连接的节点处电压;

2)耦合电容必须足够大,使一个周期内,保持几乎不变。

两种互补推挽功放的指标及极限参数的限制有些结论见表5-3。

表5-3 ocl和otl功放的公式汇集。

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