模拟电路基础之集成运放的电流源电路

2024-04-11 06:36:24

模拟电路基础之集成运放的电流源电路

文章目录

模拟电路基础之集成运放的电流源电路
前言
一、集成运放结构
二、电流源设计
- 1.镜像电流源
- 2.比例电流源
- 3.微电流源
- 4.改进型电流源
- - 4.1加射极输出器
  - 4.2威尔逊电流源
  - 4.3几种多路电流源
  - 4.4以电流源为有源负载
  - 4.5 F007电路原理图

前言

郑老师的模电课听课笔记

一、集成运放结构

特点：高增益，集成

输入级差分放大电路输入，中间级放大共射，输出级互补对称输出，偏置电路提供电源
不能用阻容耦合（大电容没办法集成），只能用直接耦合
Rc不能用太大的电阻，因为大Rc意味着要有大电源
所以，用电流源解决，既能提供Ic电流，本身在动态的时候电阻非常大，且对直流电源要求不高 -> 电流源怎么造？（电流必须可控可调）

二、电流源设计

1.镜像电流源

因为两个晶体管完全一样，所以IB0与IB1完全一样，所以IC0等于IC1。故，我们通过调节R就能调整要控制的电流IC1

问题：若IC1要求比较大，那电阻上的电功率势必很大，进而产生发热问题，这两个问题我们是都不希望出现的

2.比例电流源

小电流控制大电流

这样用小电流可以控制大电流

3.微电流源

4.改进型电流源

4.1加射极输出器

β增大了，让IR更接近IC1

4.2威尔逊电流源

β的影响降低了：

电流源的输出IC2更稳定：T2管子的射极电阻是个电流源，等效电阻很大，能起到稳定IC2的作用
原理类似下图：静态工作点稳定的放大电路

使得上图IC静态工作的温度稳定性非常高

电流源的作用：直流偏置；负载

4.3几种多路电流源

集电极面积不一样，面积大的输出电流大

管子宽长比不一样，同一个Vgs下，得到的电流和宽长比成正比

右上角是镜像电流源，左下角是微电流源，两者都受IR控制

作用：提供偏置，去当RC，RE

4.4以电流源为有源负载

电流源特性：

输出电流是固定值，且这个电流是其自身属性；
输出电压为任意值，输出电压由外部电路和电流源的电流共同决定；
电流源的内阻为无穷大

IC1既受IB控制又受IR控制，一仆二主，所以两个电路要匹配；因为rce2太大了，所以T1管子的rce1不能忽略了，但两者很大

iC1约等于iC3，iC3控制iC4两者相等，而iC2与iC1反向，所以差模的io=iC4-iC2即等于两倍的iC1
而共模输出的时候，IC1=IC3，IC3=IC4，而IC1=IC2，所以没有Io了，跟别说下边还有电流源I

一个小Tip：镜像电流源是基极对基极直接连起来，而差放的基极是在外面接输入信号的

4.5 F007电路原理图

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