模擬電路：第二章 模擬集成基本單元電路基礎(chǔ)

第二章模擬集成基本單元電路基礎(chǔ)介紹主要的基本放大單元的工作原理、基本概念、主要特性

和基本分析方法。電流模電路基礎(chǔ)1/29/20231北京航空航天大學(xué)202教研室2.1放大電路的工作原理和圖解分析2.1.1共射放大電路的組成及其交、直流通路射極偏置自穩(wěn)電阻1/29/20232北京航空航天大學(xué)202教研室共射放大電路的基本組成：放大元件ic=ib，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。vivo輸入輸出RB+ECEBRCC1C2T1/29/20233北京航空航天大學(xué)202教研室作用：使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點。基極電源與基極電阻RB+ECEBRCC1C2T共射放大電路的基本組成：1/29/20234北京航空航天大學(xué)202教研室集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RB+ECEBRCC1C2T共射放大電路的基本組成：1/29/20235北京航空航天大學(xué)202教研室集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。RB+ECEBRCC1C2T共射放大電路的基本組成：1/29/20236北京航空航天大學(xué)202教研室耦合電容：

電解電容，有極性。數(shù)值一般為1F~100F作用：隔離輸入輸出與電路的直流聯(lián)系，同時能使交流信號順利輸入輸出。RB+ECEBRCC1C2T1/29/20237北京航空航天大學(xué)202教研室可以省去電路改進(jìn)：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T1/29/20238北京航空航天大學(xué)202教研室單電源供電電路：+ECRCC1C2TRBEB和EC合并成一個電源1/29/20239北京航空航天大學(xué)202教研室靜態(tài)工作點：vi=0時IBQICQIEQ=IBQ+ICQRB+ECRCC1C2TVBEQVCEQVCEQ=EC-ICQRCVBEQ=EC-IBQRB1/29/202310北京航空航天大學(xué)202教研室(IBQ,VBEQ)和(ICQ,VCEQ

)分別對應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的

一個點稱為靜態(tài)工作點。iBvBEQIBQVBEQiCvCEQVCEQICQIBQ直流負(fù)載線VBEQ=EC-IBQRB直流負(fù)載線VCEQ=EC-ICQRC1/29/202311北京航空航天大學(xué)202教研室iBvBEQiCvCEibtictvit輸入信號vi為正弦小信號：1/29/202312北京航空航天大學(xué)202教研室vCE的變化沿一條直線，該直線稱為交流負(fù)載線，表達(dá)式如何確定？iCvCEictvcet交流負(fù)載線的作法：①交流負(fù)載線的斜率為

－1/RL’(RL’是RL和

RC的并聯(lián)值）

②交流負(fù)載線通過Q1/29/202313北京航空航天大學(xué)202教研室共射放大器各點波形：RB+ECRCC1C2vitiBtiCtvCtvotviiCvCuoiB1/29/202314北京航空航天大學(xué)202教研室直流通路和交流通路：放大電路中各點的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號。電容對交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大，可以認(rèn)為它對交流短路。而對直流可以看成開路，這樣，交直流信號所走的通道是不同的。交流通路：只考慮交流信號的分電路。直流通路：只考慮直流信號的分電路。信號的不同分量可以分別在不同的通路中分析。1/29/202315北京航空航天大學(xué)202教研室直流通路：開路RB+ECRC開路RB+ECRCC1C2TRL1/29/202316北京航空航天大學(xué)202教研室短路短路置零RB+ECRCC1C2TviRBRCRLvo交流通路：RL1/29/202317北京航空航天大學(xué)202教研室直流負(fù)載線：ICVCEVCE~IC滿足什么關(guān)系？1.三極管的輸出特性。2.VCE=EC–ICRC。iCvCEECQ直流負(fù)載線與輸出特性的交點就是Q點IBRB+ECRC1/29/202318北京航空航天大學(xué)202教研室交流負(fù)載線的作法：iCvCEECQiB過Q點作一條直線，斜率為：交流負(fù)載線RBRCRLvivo1/29/202319北京航空航天大學(xué)202教研室放大電路的圖解分析：P631/29/202320北京航空航天大學(xué)202教研室CE及Q點原理圖解演示1/29/202321北京航空航天大學(xué)202教研室靜態(tài)工作點算法：（1）根據(jù)直流通路估算IBRB稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。IBVBE+ECRBRC1/29/202322北京航空航天大學(xué)202教研室（2）根據(jù)直流通道估算VCE、ICICVCERBRC1/29/202323北京航空航天大學(xué)202教研室三種常用偏置電路比較！！掌握！1/29/202324北京航空航天大學(xué)202教研室放大電路輸出級放大電路中間級放大電路輸入級放大電路信號輸入信號輸出反饋電路單元電路偏置電路1/29/202325北京航空航天大學(xué)202教研室2.2集成電路（IC）中的電流源和穩(wěn)定偏置電路2.2.1BJT參數(shù)的溫度特性2.2.1.1β的溫度特性β的溫度系數(shù)為正2.2.1.2ICBO的溫度特性ICBO隨溫度按指數(shù)規(guī)律變化為什么要用電流源？1/29/202326北京航空航天大學(xué)202教研室2.2.1.3VBE的溫度特性VBE的溫度系數(shù)為負(fù)，且接近于常數(shù)1/29/202327北京航空航天大學(xué)202教研室從電阻偏置到電流源偏置？1/29/202328北京航空航天大學(xué)202教研室2.2.2主要鏡像電流源2.2.2.1基本鏡像電流源因：VBE1=VBE2

有：IC1=IC2

又：IR=IC1＋2IB

得：IC2=IR/(1+2/β）

可見在β>>1時：

IC2≈IRIC2與IR是鏡像關(guān)系，故

稱為鏡像電流源。1/29/202329北京航空航天大學(xué)202教研室從左圖中易知：輸出電阻

ro=rce2=VA/IC2設(shè)T2的VA=130V，IC2=1mA

則ro=130KΩ可見，電流源的輸出電阻很大。

注意：此電阻為交流電阻

（動態(tài)電阻），有別于

直流電阻。

re1的化簡過程！基本鏡像電流源的輸出電阻：求法：①內(nèi)部電源置零②輸出負(fù)載開路1/29/202330北京航空航天大學(xué)202教研室2.2.2.2精密鏡像電流源鏡像電流精度提高了約β倍，

但輸出電阻ro的值沒有提高。缺點：1.輸出電阻不夠高

2.T1,T2的工作狀態(tài)不對稱（VCE1=VBE1+VBE3

而VCE2可能變化很大）1/29/202331北京航空航天大學(xué)202教研室2.2.2.3高輸出阻抗串接鏡像電流源特點：輸出電阻ro非常高

原因：T4的輸出電阻對T2

有很強烈的電流負(fù)

反饋作用。輸出電阻：1/29/202332北京航空航天大學(xué)202教研室求輸出電阻ro的等效電路：gmvbe1/29/202333北京航空航天大學(xué)202教研室2.2.2.4閉環(huán)負(fù)反饋鏡像電流源－威爾遜電流源特點：電流鏡像誤差很?。惠敵鲭娮韬艽?。1/29/202334北京航空航天大學(xué)202教研室2.2.3對電源電壓變化不敏感的偏置電流源2.2.3.1比例電流源特點：IC2和IR成比例

關(guān)系，比例系數(shù)

由R1/R2控制1/29/202335北京航空航天大學(xué)202教研室2.2.3.2微電流源特點：IC2很小;

IC2對電源電壓變化

不敏感。對IR求導(dǎo)，并帶入原式1/29/202336北京航空航天大學(xué)202教研室電流源主要特性對照表P70，表2.2.11/29/202337北京航空航天大學(xué)202教研室電流源電路名稱電路結(jié)構(gòu)電流傳輸關(guān)系動態(tài)輸出電阻基本鏡像電流源IC2=IR/(1+2/β）ro=rce2=VA/IC2精密鏡像電流源同上。1/29/202338北京航空航天大學(xué)202教研室電流源電路-續(xù)1名稱電路結(jié)構(gòu)電流傳輸關(guān)系動態(tài)輸出電阻串接鏡像電流源IC2=IR/(1+2/β）同基本鏡像電流源。威爾遜電流源-閉環(huán)負(fù)反饋鏡像電流源同上。1/29/202339北京航空航天大學(xué)202教研室電流源電路-續(xù)2名稱電路結(jié)構(gòu)電流傳輸關(guān)系動態(tài)輸出電阻比例電流源當(dāng)IC1=(5~10IC2)時，微電流源1/29/202340北京航空航天大學(xué)202教研室作業(yè)：2.1、31/29/202341北京航空航天大學(xué)202教研室P67圖2.2.5中簡化前的部分1/29/202342北京航空航天大學(xué)202教研室1/29/202343北京航空航天大學(xué)202教研室射極偏置自穩(wěn)電路演示1/29/202344北京航空航天大學(xué)202教研室基本鏡像電流源-化簡返回1/29/202345北京航空航天大學(xué)202教研室隨堂小測試（5min）BJT的三種工作狀態(tài)的偏置條件及特點？分述直流通路、交流通路含義及化簡方法？對6種電流源電路列表比較？

寫在紙片上，課間由學(xué)委收集交上。寫上學(xué)號。1/29/202346北京航空航天大學(xué)202教研室1.BJT的三種工作狀態(tài)的偏置條件及特點例題！1/29/202347北京航空航天大學(xué)202教研室2.分述直流通路、交流通路含義及化簡方法？含義化簡方法直流通路只考慮直流信號的分電路電容-開路交流通路只考慮交流信號的分電路①電容-短路②電源-置地1/29/202348北京航空航天大學(xué)202教研室3.電流源電路名稱電路結(jié)構(gòu)電流傳輸關(guān)系動態(tài)輸出電阻基本鏡像電流源IC2=IR/(1+2/β）ro=rce2=VA/IC2精密