模拟电子技术基础第七章模拟集成电路详解.ppt

7 模拟集成电路; 集成电路;集成电路的分类;7.1 模拟集成电路中的直流偏置技术;7.1.1 FET电流源电路;再根据;动态电阻(交流电阻) ;用T3代替R，T1~T3特性相同;动态电阻更大，恒流特性更好;3. 组合电流源;4. JFET电流源;7.1.2 BJT电流源电路;动态电阻 ;其他形式 ;由于;3. 高输出阻抗电流源;T1、R1 和T4支路产生基准电流IREF;5. 电流源作有源负载;7.2 差分式放大电路;概述;零点漂移是怎样形成的 ;例如;差模信号和共模信号的概念;根据;;2. 三端器件组成的差分式放大电路;7.2.2 FET差分式放大电路;静态;vi1和vi2大小相等，相位相反。vO1和vO2大小相等，相位相反。 vO = vO1-vO2? 0，信号被放大;vi1和vi2大小相等，相位相同。vO1和vO2大小相等，相位相同。 vO = vO1-vO2= 0，双端无信号输出; 温度变化和电源电压波动，都将使两个漏极电流产生变化，且变化趋势相同。;（1）差模情况;电路左右完全对称，相当于左右各带二分之一的接地负载;单边小信号等效电路（? = 0）;输出电阻;B 双入、单出;输入等效变换;（2）共模情况;交流通路;抑制零漂能力增强;双端输出，理想情况;（4）频率响应;7.2.3 BJT差分式放大电路;2. 工作原理;差模情况;共模情况;例;(2)电压增益;(3);(4);7.3 差分式放大电路的传输特性;7.3.1 MOSFET差分式放大电路的传输特性;7.3.1 MOSFET差分式放大电路的传输特性;7.3.2 BJT差分式放大电路的传输特性;7.3.2 BJT差分式放大电路的传输特性;从传输特性可以看出；;*7.4 带有源负载的差分放大电路;7.5 集成运算放大器; 运算放大器是由直接耦合多级放大电路集成制造的高增益放大器，它是模拟集成电路最重要的品种，广泛应用于各种电子电路之中。; 方框图 ; 运算放大器的引线 ; 为满足实际使用中对集成运放性能的特殊要求，除性能指标比较适中的通用型运放外，发展了适应不同需要的专用型集成运放。它们在某些技术指标上比较突出。 根据运算放大器的技术指标可以对其进行分类，主要有通用、高速、宽带、高精度、高输入电阻和低功耗等几种。;运算放大器外形图;7.5.1 CMOS MC14573集成运算放大器;(1)直流分析;(2)小信号分析;总电压增益 ;7.5.2 BJT型LM741集成运算放大器;简化电路;7.5.3 BiJFET型集成运算放大器LF356;简化电路;7.6 实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路的影响;7.6.1 实际集成运放的主要参数;3. 输入失调电流IIO;差模特性;2. 差模输入电阻rid和输出电阻ro ;共模特性;大信号动态特性;2. 全功率带宽BWP ;电源特性;7.6.2 集成运放应用中的实际问题;2. 失调电压VIO、失调电流IIO和偏置电流IIB带来的误差 ;当 时，可以 消除偏置电流 引起的 误差，此时;3. 调零补偿;;;7.7 变跨导式模拟乘法器;7.7.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理;7.7.2 模拟乘法器的应用;除法 ;开平方 ;2. 压控放大器;7.8 放大电路中的噪声与干扰;*7.8.1 放大电路中的噪声;具有均匀的功率频谱的噪声称为白噪声 ;① 热噪声 由于载流子不规则的热运动通过BJT内三个区的体电阻及相应的引线电阻时而产生。其中rbb?所产生的噪声是主要的。FET主要是沟道电阻的热噪声。;② 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 ;③ 闪砾噪声 这种噪声与频率成反比，故又称为1/f 噪声或低频噪声。也称为接触噪声。 在有源器件中，主要原因是陷阱。当电流流过时，它会随机地捕获和释放电荷载流子，因此会引起电流本身随机地波动。在BJT中，这些陷阱与发射结里的杂质和晶体缺陷有关。在MOSFET中，它们与硅和二氧化硅边界上的额外电子能态有关。在有源器件中，MOSFET所含的这种噪声最多。这也是在低噪声MOS应用中最关注的一点。;闪烁噪声总与直流电流有关，它的功率密度的形式为;④ 雪崩噪声 雪崩噪声存在于工作在反向击穿模式的PN结中。在空间电荷层中的强电场的作用下，电子获得足够的动能，它们碰撞晶格产生出新的电子空穴对。这些新的电子空穴对以雪崩的形式产生出新的其他的电子空穴对。最终的电流是由流经反向偏置结的随机分布噪声尖峰