电流源电路和差动(又称差分)放大电路

第3 章 电流源电路和差动（又称差分）放大电路 内容提要： 本章首先讨论常用在集成运放中的几种电流源的形式及其主要应用，然后讨论差动放大电路的工作原理及计算。 本章重点： 1．镜像电流源、比例电流源、微电流源、Io 和IR 的计算。 2．典型差动放大电路的工作原理及计算。 学习要求： 1．掌握电流源电路结构及基本特性，主要包括基本镜像电流源、比例电流源、微电流源，会分析其镜像关系及其输出电阻。 2．掌握差模信号、共模信号的定义与特点。 3．掌握长尾型和恒流源共模负反馈两种射极耦合，差动放大器的电路结构、特点，会熟练计算电路的静态工作点，熟悉电路的4 种连接方式及输入输出电压信号之间的相位关系。 4. 要求会熟练分析差动放大器对差模小信号输入时的放大特性，共模抑制比。会画出微变等效电路，会计算AVd、Rid、Rod、KCMR。 5．会运用晶体管工作在有源区时的大信号特性方程 ic=Isex p(Vbe/Vt)分析研究差动放大器的差模传输特性。了解基本的差动放大器线性放大的输入动态范围和扩大线性输入动态范围的办法。 6．定性了解差动放大器的各种非理想特性，如输入失调特性、共模输入电压范围等。 3.1 电流源电路 3 .1 .1 三极管电流源 电流源是模拟集成电路中广泛使用的一种单元电路，如 图 3.1.1 所示。 对电流源的主要要求是： （1）能输出符合要求的直流电流Io。 （2）交流电阻尽可能大。 图 3.1.1 三极管电流源电路 第3 章 电流源电路和差动（又称差分）放大电路 ·129· 三极管射极偏置电路由 VCC、Rb1、Rb2 和Re 组成，当 VCC、Rb1、Rb2、Re 确定之后，基极电位 VB 固定（Ib 一定），可以推知 Ic 基本恒定。从三极管的输出特性曲线可以看出：三极管工作在放大区时，Ic 具有近似恒流的性质。当 Ib 一定时，三极管的直流电阻CQCEQCEIVR，VCEQ 一般为几伏，所以 RCE 不大。 交流电阻为CCEceIvr，为几十千欧至几百千欧。 3.1.2 MOS单管电流源 耗尽型 MOS 管组成单管电流源，如图 3.1.2 所示。 由交流等效电路图 3.1.3 得： osdsgsmssgsos)(vRirvgiRivii dsmooo)1(rRgRivR ≈dsm )1(rRg 在分立元件电路中和某些模拟集成电路中，常用 JFET 接成的电流源。 图 3.1.2 耗尽型 MOS 管电流源 图 3.1.3 交流等效电路 3.1.3 基本镜像电流源 基本镜像电流源电路如图 3.1.4 所示。 T1、T2 参数完全相同（...