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模拟电子技术基础 负反馈放大器5 集成运算放大电路8 基本放大电路 三极管 场效应管 22 半导体器件5 集成运算放大器应用2 复习3 内容安排 特别提醒 本课程5学分成绩考试80分平时20分1 本周四确定座位表 以后每位同学按自己的座位入坐 若座位无人按缺席处理 缺席一次平时成绩扣一分 缺席过多按校规处理 如有重课请尽早到学院办理重课单 2 每周一交作业本 缺交或所做的作业量小于应做作业量的50 的 有明显作业抄袭的则平时成绩每次扣一分 3 每周四课后答疑 绪论 一主要内容1电子器件二极管器件的特性 管子晶体管参数 等效电路场效应管 熟悉 差分对管组件集成电路 绪论 2 电子电路晶体管放大器电路组成 放大电路场效应管放大器工作原理 集成运算放大器性能特性 功率放大器基本分析方法负反馈在放大电路中的应用工程计算方法放大器的频率响应 绪论 二电子电路的应用自动控制计算机通信文化娱乐医疗仪器家用电器三要求了解器件的内部工作原理掌握器件的应用特性 外特性 掌握各单元电路的工作原理及分析方法掌握实际技能及各种测试方法 四学习方法1合理近似例 I 20 1 0 9 10 5mA若把1K 10K 1K则I 20 2K 10mA仅差5 而采用一般电阻元件其误差有10 即1K的元件可能是1 1K 或900 2重视实验环节坚持理论联系实际 绪论 20v 1K 1k 10k 0 9k 绪论 五参考书模拟电子技术基础教程浙大邓汉馨模拟电子技术基础清华童诗白电子技术基础西安电子科大孙肖子模拟电子技术北京理工王远模拟电子线路 I 谢源清 return 第一章 1 1PN结及晶体二极管 总结 1 2晶体三极管 半导体器件 半导体基础知识 结型场效应管 JFET 1 3场效应管 金属 氧化物 半导体场效应管 MOSFET return 半导体器件 第一章 半导体基础知识 自然界中物质按其导电能力可分为 导体 很容易传导电流的物质 铜铅 绝缘体 几乎不能传导电流 橡皮陶瓷石英塑料 半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间 硅锗 本征杂质 都是4阶元素 第一章 半导体物理基础知识 一本征半导体 纯净的半导体 共价键在本征半导体晶体中 原子有序排列构成空间点阵 晶格 外层电子为相邻原子共有 形成共价键 在绝对零度 273 16 时晶体中没有自由电子 所有价电子都被束缚在共价键中 所以半导体不能导电 价电子 共价键 半导体器件 第一章 半导体物理基础知识 电子 空穴对 当T或光线照射下 少数价电子因热激发而获得足够的能量挣脱共价键的束缚 成为自由电子 同时在原来的共价键中留下一个空位称空穴 本征半导体在热或光照射作用下 产生电子空穴对 本征激发 T 光照 电子 空穴对 导电能力 所以半导体的导电能力与T 光照有关 在本征半导体中电子和空穴是成对出现的 半导体器件 本征半导体 纯净半导体 Si Ge 第一章 半导体物理基础知识 电子电流电子在电场作用下移动产生的电流x3 x2 x1 空穴电流空穴移动产生的电流x1 x2 x3 激发 束缚电子获能量成为自由电子和空穴 自由电子浓度 空穴浓度 电子和空穴称为载流子 半导体器件 第一章 半导体物理基础知识 复合 运动中的自由电子如果 跳进 空穴 重新被共价键束缚起来 电子空穴对消失称复合 复合在一定温度下 使半导体中载流子浓度一定 半导体器件 晶体结构 电子 空穴两种载流子成对出现 常温下载流子数量少 导电性差 受外界影响大 电子 空穴 第一章 半导体物理基础知识 二杂质半导体 在本征半导体中掺入微量的杂质使其导电能力产生明显变化 N型半导体 掺入微量的五价元素 磷砷锑 由于杂质原子提供自由电子 称施主原子 N型杂质半导体中电子浓度比同一温度下本征半导体的电子浓度大得多所以加深了导电能力 多子 电子少子 空穴 半导体器件 第一章 半导体物理基础知识 P型半导体 掺入微量的三价元素 硼铝 由于杂质原子吸收电子 受主原子 多子 空穴少子 电子 杂质半导体中多子浓度由掺杂浓度决定少子浓度由温度决定 P型杂质半导体中空穴浓度比同一温度下本征半导体的空穴浓度大得多所以加深了导电能力 半导体器件 return 杂质半导体 掺入五价元素 掺入三价元素 1 1PN结及二极管 在一块硅片上 用不同的掺杂工艺 使其一边形成N型半导体 另一边形成P型半导体则在其交界面附近形成了PN结 一PN结的形成 1 空间电荷区P型N型半导体结合在一起时 由于交界面两测多子与少子浓度不同引起扩散运动 浓度差引起 PN结 P型 N型 浓度差 电场作用 内电场 1 1PN结及二极管 所以在交面附近形成了不能移动的带电离子组成的空间电荷区 P区空穴 N区与电子复合在N区留下带正电荷的离子 N区电子 P型与空穴结合在P区留下带负电荷的离子 空间电荷区形成一个由N指向P的电场 内电场 平衡后的PN结 1 1PN结及二极管 扩散使空间电荷区加宽 内电场加深 而内电场阻止扩散进行 漂移运动 内电场引起 促使P区电子 NN区空穴 P 引起 内电场增加 扩散减弱 漂移增加 最后漂移 扩散 动态平衡 通过PN结之间电流为零 1 1PN结及二极管 2 对称结与不对称结 空间电荷区中没有载流子 又称耗尽层 当N与P区杂质浓度相同时 耗尽层在两个区内的宽度也相等 对称结否则杂质浓度较高的一侧耗尽层宽度小于低的一侧 不对称结 P N结 PN 结 耗尽层中正负电荷量相等 图1 8不对称PN结 1 1PN结及二极管 二PN结的特征 单向导电性 1 正向特征 又称PN结正向偏置 外电场作用下多子推向耗尽层 使耗尽层变窄 内电场削弱扩散 漂移从而在外电路中出现了一个较大的电流称正向电流 Vb V 1 1PN结及二极管 在正常工作范围内 PN结上外加电压只要有变化 就能引起电流的显著变化 I随V急剧上升 PN结为一个很小的电阻 正向电阻小 在外电场的作用下 PN结的平衡状态被打破 使P区中的空穴和N区中的电子都向PN结移动 使耗尽层变窄 1 1PN结及二极管 1 PN结的反向特性 外电场使耗尽层变宽使漂移 少子 扩散 多子 回路中的反向电流I 非常微弱一般Si为nA级Ge为uA级又 少子是本征激发产生 管子制成后其数值与温度有关T I 1 1PN结及二极管 反向电流不仅很小 而且当外加电压超过零点几伏后 少子供应有限 它基本不随外加电压的增加而增加 称为反向饱和电流 反偏时电压变化很大 而电流增加极微 PN结等效为一大电阻 反向电阻大 PN结这种只允许一个方向电流顺利通过的特性 单向导电性 2020 2 19 PN结两端加电压 P接 N接 P接 N接 E 单向导电性 PN结 1 1PN结及二极管 3 PN结伏安特性表示式 Is 反向饱和电流决定于PN结的材料 制造工艺 温度 UT kT q 温度的电压当量或热电压当T 300K时 UT 26mV K 波耳兹曼常数T 绝对温度q 电子电荷u 外加电压U为反向时 且 1 1PN结及二极管 U正偏时 V VT I IseU UT 实际特性在I较大时与指数特性有一定差异 在上面讨论忽略了引出线的接触电阻 P区N区的体电阻及表面漏电流影响 导通电压 正向电流有明显数值时所对应的电压 正向电压较小时 不足影响内电场 载流子扩散运动尚未明显增加正向电流 0 I Ge Si 导通电压死区电压阀植电压 U Ge0 2 0 3V0 2VSi0 6 0 8V0 7V 1 1PN结及二极管 三温度对伏安特性影响 T 正向特性左移反向电流明显增大 T每升高10摄氏度Is增加一倍 V BR I U T T 当T 到一定程度时 由本征激发产生的少子浓度超过原来杂质电离产生的多子浓度 杂质半导体与本征半导体一样 PN结不再存在 关系式 IS1 IS2 当PN结处于反向偏置时 在一定范围内的反向电压作用下 流过PN结的电流是很小的反向饱和电流 但当反向电压超过某一数值后 反向电流会急剧增加称PN结的击穿把反向电流开始明显增大时所对应的反向电压称击穿电压V BR 1 1PN结及二极管 为保证PN结正常工作 它的工作温度不能太高 温度的限制与掺杂浓度有关 掺杂越大 最高工作温度越高 三PN结的击穿 1 1PN结及二极管 雪崩击穿 轻掺杂掺杂越低击穿电压越大 PN结一旦击穿后 可认为反向电压几乎不变近似为V BR 击穿 齐纳击穿 重掺杂掺杂越高击穿电压越低 V BR 7V以上击穿 Si V BR 5V以下击穿 Si 只要限制击穿时的电流 击穿并不损坏PN结 击穿会损坏PN结 1 1PN结及二极管 四PN结电容 势垒电容 由PN结反向偏置时引起外加反向电压 结电容可通过外加反向偏压来控制 利用这一特性可制成变容二极管 扩散电容 由PN结正向偏置时引起外加正向电压 正向PN结的结电容以扩散电容为主 PN结的结电容是两者之和 1 1PN结及二极管 晶体二极管是由PN结加上电极引线和管壳构成的 其结构示意图和电路符号分别如下 PN 结构示意图 电路符号 特性 单向导电性 五二极管特性曲线 正向 当电压加到UD ON 以上 才有明显正向电流 UD ON 称死区 导通 电压 反向 电流很小击穿与温度特性同PN结 1 1PN结及二极管 六二极管的主要参数 1 静态 直流电阻 Q 二极管的工作点 UD 二极管二端电压反偏时符号为UDR ID 流过二极管电流 2 动态 交流电阻 U I rD 室温下 T 300K UD ID Q i u i u 1 1PN结及二极管 二极管交直流电阻都与工作点有关且同一点的交 直流电阻也不相同 rD正向约为几 几十 反向几十K 几M 正反向电阻相差越大单向导电性越好 可见二极管的交 直流电阻是两个不同的概念 且等效电阻与电压 电流之间的关系是非线性的 3 最大整流电流IF允许流过的最大正向平均电流应用时不能超过此值 1 1PN结及二极管 4 最大反向工作电压URM 允许加的最大反向电压 超过此值容易反向击穿应用时取URM的一半 5 反向电流IR 二极管反向击穿前的电流越小越好IR与温度有关 6 最高工作频率fH 决定于Cj工作频率高时因Cj的作用二极管单向导电性变坏 1 1PN结及二极管 七二极管模型 等效电路 理想时 正向偏置时管压降为零V 0 短路 反向偏置时管电流为零I 0 开路 非理想时 有UD ON I 很小 1 2晶体三极管 把两个PN结做在一起 这两个互有影响的PN结构成的半导体器件称晶体管它有三个引出电极习惯又称晶体三极管 特点 具有正向受控性 即Ic受VBE的正向控制 一 晶体管中载流子的传输过程 以NPN为例 要使晶体管有放大作用 e e结加正向偏置c结加反向偏置 则 晶体管的放大作用是通过载流子的传输体现出来的 EBC各区作用E区 向基极 扩散 注入电子形成电流IENB区向E区注入空穴形成电流IEP 发射区掺杂浓 IEN IEPIE IEN IBN ICN 1 2晶体三极管 B区 传递和控制电子复合产生的电流IBNIB IBN ICBO 扩散 复合 被复合的电子数极少 大部分都扩散到c结边沿 基区很薄空穴浓度低 C区 收集电子ICN 漂移 IC ICN ICBO 反向饱和电流 集电区和基区的少子在 结反向电压作用下漂移到对方形成ICBO 过程 注入扩散复合收集 1 2晶体三极管 二 电流分配关系 根据输入输出回路的公共端不同 可组成三种组态 无论哪种接法为保证正向受控作用须使发射结正偏 集电极反偏且满足IE IB IC 外接电路使发射结正偏 集电极反偏 外因 内因 提高传输效率的条件 1 制成不对称结P NP或N PN2 基区薄3 增加集电结面积 1 2晶体三极管 三种组态 共基极 共集电极 共发射极 注意 发射极即能做输入端又能做输出端 基极只能做输入端不能做输出端 集电极只能做输出端不能做输入端 1 2晶体三极管 电流分配关系 定义共基极直流电流放大系数 IC IE ICBO IE 定义共e极直流电流放大系数 ICEO 1 ICBO ICEO穿透电流ICBO反向饱和电流 IB IBN ICBO IE IC 1 IE ICBO 1 IE IE IC IB IC ICN ICBO IB 1 ICBO IB IE IEN IBN ICN 1 IB 1 ICBO 1 IB 1 2晶体三极管 由于都反映了管中基区扩散与复合的关系 由定义可得 总结 IC IE IE 1 IB IC IB IB 1 IE IE IC IB 1 2晶体三极管 一 共射极特性 1 共射极输入特性曲线 以为参量 与的关系 特点 类似二极管特性 但并非是e结特性 因e结与c结是相关的即受控制的 SiUBE 0 6 0 8V0 7VGeUBE 0 1 0 3V0 2V 1 2晶体三极管 2 共射极输出特性曲线 以为参量时与的关系 输出特性划分为三个区域 放大区 发射结正偏集电结反偏的工作区 对有很强的控制作用 反映在共射极交流放大系数 上 定义 iB ICBO VCE VBE 饱和区 截止区 放大区 1 2晶体三极管 变化对影响很小 饱和区 发射结和集电结都正偏 VCE的变化对Ic影响很大而Ic不随IB变化仅受VCE控制把VCE VBE称临界饱和 饱和时C E间电压称饱和压降用VCES表示 Si管约为0 5V 小功率 截止区 发射结和集电结均处于反偏 此时iE 0 iC ICBO截止区即为iB ICBO的那条曲线以下的区域 但小功率管ICBO很小可忽略 近似以iB 0为其截止条件 1 2晶体三极管 3 温度对晶体管特性的影响 温度对VBE的影响 T VBE 即输入特性曲线左移 温度对ICBO的影响 T ICBO 即输出特性曲线上移 温度对 的影响 T 即输出特性曲线上曲线间距离 T对VBEICBO 的影响反映在集电极电流IC上都使IC 1 2晶体三极管 二 晶体管的主要参数 1 电流放大系数 共射直 交流电流放大系数 直流 交流 共基直 交流电流放大系数 直流 交流 ICBOICEO都很小 在数值上 1 2晶体三极管 2 极间反向电流 ICBO射极开路集一基反向电流集电极反向饱和电流 ICEO基极开路集一射反向电流集电极穿透电流 IEBO集电极开路射一基反向电流 3 结电容 发射结电容Cb e 集电结电容Cb c 它们影响晶体管的频率特性 4 极限参数 集电极最大允许功耗PCM 这参数决定于管子的温升 使用时不能超过且注意散热 1 2晶体三极管 由PCM IC VCE在输出特性上画出这一曲线 PCM ICM U BR CEO 集电极最大允许电流ICM 引起 明显下降时的最大集电极电流 IC ICM时管子不一定会损坏但 明显下降 在晶体管线性运用时ic不应超过ICM 反向击穿电压 U BR CBO射极开路集一基反向击穿电压U BR CEO基极开路集一射反向击穿电压U BR EBO集电极开路射一基反向击穿电压 1 2晶体三极管 1 3场效应管 场效应管不仅具有一般晶体管体积小 重量轻 耗电省 寿命长等特点而且还有输入阻抗高 可达1015 噪音低 热稳定性好 抗辐射能力强和制造工艺简单等优点 因而应用范围很广 特别是大规模 超大规模集成电路中应用很广 特点 也是一种具有正向受控作用的有源器件 晶体管电流控制作用场效应管电压控制作用 1 3场效应管 晶体管 是由电子和空穴二种载流子运动形成电流的 场效应管 是利用改变电场来控制固体材料的导电能力 场效应管 按结构不同 分 结型场效应管 JFET 绝缘栅场效应管 IGFET N沟道P沟道 MOS管 P沟道 增强型耗尽型 N沟道 增强型耗尽型 1 3场效应管 利用半导体内电场效应进行工作的 在一块N型半导体材料两边扩散高浓度P型区 重掺杂 形成两个P N结 为不对称结 PN掺杂浓度不同 两个P中间所夹的N型半导体区称为导电沟道 N沟道结型场效应管 箭头方向为栅源PN结的正偏方向 P沟道 一 结型场效应管 JFET 1 3场效应管 一 JFET的结构与工作原理 以N沟道为例 1 VGS对漏极电流ID的控制作用 对N沟道JFET 正常工作时UGS 0 即栅源之间的PN结处于反偏状态 当反偏电压增大时 则耗尽区加宽 并向沟道中扩展使沟道区变窄 沟道电阻加大 当 VGS 加大到一定值时两侧的耗尽区几乎碰上 导电沟道仿佛被夹断 D S间的电阻将趋于无穷大 1 3场效应管 当 VGS 再增大时耗尽区已不再明显变化但 VGS 过大会出现反向击穿现象 这时的VGS称为夹断电压VGS OFF 负电压 既使加有电压VDS 0 此时ID 0 夹断状态时ID 0 VGS P N结的耗尽层 沟道变窄 即沟道电阻 1 改变VGS的大小就可达到控制沟道宽度的目的 从而实现了对沟道电阻的控制作用 2 当加VDS 0的电压时ID就随VGS的变化而变化 从而达到VGS对ID的控制作用 1 3场效应管 场效应管GS上加反向偏压 则反向电流很小 若忽略反向电流 则栅极电流基本为零 控制信号的能量消耗很小 输入电阻大 但当GS上加正向偏压时会产生栅极电流若不采取限流措施会烧坏管子使用时应注意 0 VGS0 1 3场效应管 2 UDS对ID的影响 VGS 0 一般对N沟道JFET VDS 0 1 当VGS VDS 0时靠漏端与靠源端的沟道宽度一样 即具有均匀的沟道 2 当VGS 0而VDS 0时 靠漏端的P N结的反偏程度 靠源端的P N结反偏程度 这使沟道两侧的耗尽区从源极到漏极逐渐加宽 结果使沟道逐渐变窄 随着VDS 沟道不等宽的情况越明显 沟道在漏极附近越来越窄 1 3场效应管 当VDS增大到VDS Vp时在漏极附近的耗尽区开始靠拢 称预夹断 在预夹断状态ID较大为IDSS 3 当VDS再 时耗尽区沿沟道加长 它们接触部分 称夹断区 夹断区加长并不意味着ID 为零 因为若ID为零则夹断区也不复存在 夹断区的加长意味着沟道电阻增大 VDS 继续时 ID趋于不变 此时的电流称为漏极饱和电流IDSS 1 3场效应管 但VDS不能无限 VDS 到一定值时会产生反向击穿现象 3 VGS0时的情况 VGS越负使耗尽区变宽 导电沟道变窄 VDS越正使耗尽区和导电沟道进一步变得不等宽 1 同一VDS下 改变VGS使沟道宽度不同 ID也随之改变即ID的大小受VGS控制 随着 VGS 导电沟道变窄 电阻变大 在同样VDS作用下 产生的ID VGS 沟道电阻 ID 1 3场效应管 VDS VP即VDS VP预夹断状态而又 VDS VDG 器件达到预夹断状态的条件是VGD VP VGD VGS VDS VDS VGS VP 2 VGS不同 产生预夹断的VDS值也不同 3 只有当VGS VP时沟道全部夹断 此时ID 0 1 3场效应管 二 N沟道JFET的特性曲线 1 转移特性曲线 UDS一定时 UGS对iD的控制作用 为保证JFET工作在恒流区要求VDS VGS VP 可用方程描述 定义 漏极饱和电流IDSS VGS 0时iD的值 夹断电压VP iD 0时VGS的值 1 3场效应管 2 输出特性曲线 1 压控电阻区 线性电阻区 非饱和区 条件是 VP VGS 00 VDS VGS VP UDS UGS UGD 1 3场效应管 在该状态时导电沟道畅通 漏源之间呈线性电阻特性 又称线性电阻区 且该阻值大小与VGS有关 VGS越大 越向0电压逼近 导电沟道越宽 沟道电阻越小 在相同的VDS值时 iD越大 通过改变VGS的大小可控制漏源之间沟道电阻的大小 因而又称压控电阻区 1 3场效应管 2 饱和区 恒流区 放大区 条件是 VPVGS VP这时器件工作于所谓预夹断区 iD主要受VGS控制 与VDS基本无关 呈恒流特性 作放大器时工作于该区域 1 3场效应管 3 截止区条件是 VDS 0VGS VP这时漏源之间处于开路状态iD 0应用于开关电路 4 击穿区 为防器件损坏 工作时应避免进入该区须保证VDS V BR DS 漏源之间的击穿电压 1 3 4 金属 氧化物 半导体场效应管 MOS管 利用半导体表面的电场效应 根据在VGS 0时漏源间是否存在导电沟道的情况 MOSFET分 增强型 当VGS 0时D S间无导电沟道 iD 0 耗尽型 当VGS 0时D S间有导电沟道 iD 0 符号 N增 N耗 NMOS简化 1 3 4 金属 氧化物 半导体场效应管 MOS管 P耗 P增 PMOS简化 一 N沟道增强型MOSFET的特性曲线 对于N沟道增强型MOS管 只有VGS VT才会形成导电沟道 开启电压iD 0时VGS的值 1 3 4 金属 氧化物 半导体场效应管 MOS管 器件达到预夹断的条件为VDS VGS VT 对N增MOS管VGS 0VDS 0 iD 0 1 3 4 金属 氧化物 半导体场效应管 MOS管 对P增MOS管VGS 0VDS 0 iD 0 对N耗MOS管VGS可 0VDS 0 对P耗MOS管VGS可 0VDS 0 二 转移特性曲线的比较 详见P24表1 1各类场效应管的符号及特性曲线 1 3 4 金属 氧化物 半导体场效应管 MOS管 判别 判沟道N沟道VDS 0 P沟道VDS 0耗尽型 当VGS 0时 iD 0 夹断电压VGS off 显然JFET也是耗尽型 MOS VGS可 0 JFET 要求VGS0P 3 增强型 当VGS 0时iD 0 对转移特性 结型不过零 过零是MOS 1 3 4 金属 氧化物 半导体场效应管 MOS管 三 场效应管的参数 1 直流参数 VT VP IDSS 2 交流参数 低频跨导gm定义 对耗尽型 对增强型 总结 本征半导体 四价元素硅 锗化合物砷化镓 共价键 载流子 光 电 热 P型半导体空穴 电子多子少子 N型半导体电子 空穴多子少子 掺入三价元素 硼铝铟等 掺入五价元素 砷磷锑等 浓度差先多子扩散电场力后少子漂移 电子 空穴 动态平衡后形成PN结 本征激发 总结 平衡后不存在载流子称耗尽区 正负离子形成内建电场UB阻挡了扩散称阻挡区或势垒区 PN结反偏内电场增加为 PN结正偏内电场下降为 多子推离耗尽区使之变宽 利多子扩散耗尽区变窄 利少子漂移形成小的IR 小电压引起大的IF 外加电压对结的调宽效应 势垒电容CT 扩散电容CD PN结结电容 总结 PN结的V A特性 正向特性 反向特性 u 外加正向电压 Is 反向饱和电流 常温下 UBR反向击穿电压 反向击穿 总结 轻掺杂耗尽区宽雪崩击穿反向电压使少子加速撞出区内中性原子的电子形成新的电子 空穴对再加速撞出更多连锁反应雪崩现象反向电流IR激增 重掺杂耗尽区窄齐纳击穿不大的反向电压区内中性原子的引起电子 空穴对激增 反向击穿 电子 空穴对 形成大的耗尽区电场 价电子拉出键 反向电流IR激增 总结 硅材料PN结 雪崩击穿 雪崩加齐纳击穿 齐纳击穿 Theend return 第二章基本电路 2 1晶体二极管电路 2 2晶体三极管放大电路 二极管电路例题 2 4场效应管放大器 范例分析 第二章基本电路 2 1晶体二极管电路 一 二极管的基本应用电路 1 二极管整流电路 a 半波整流 若二极管视为理想 正半周D导通uo ui负半周时D截止uo 0 电路 输入 输出 第二章基本电路 b 全波整流 利用四个二极管构成的桥堆可实现全波整流电路 电路 堆栈简化电路 输入输出波形 2 1晶体二极管电路 当时V导通 第二章基本电路 2 二极管限幅电路 二极管上限幅电路及波形 当时 V截止E V倒置可得下限幅 输入 输出 2 1晶体二极管电路 第二章基本电路 双向限幅器输入 输出波形 上图是一简单双向限幅电路选择不同的D 可得不同的限幅电平 输入输出波形 双向限幅器 2 1晶体二极管电路 第二章基本电路 二稳压二极管及稳压电路 利用PN结反向击穿时 具有稳压特性而制作成稳压二极管 稳压二极管及其特性曲线 稳压二极管稳压电路 2 1晶体二极管电路 第二章基本电路 特点 反向工作 具有稳压作用 电路中需加限流电阻 防止热击穿 1 稳压二极管的参数 稳定电压Uz 流过二极管电流为规定值时稳压管二端的电压 额定功耗Pz 由管子温升所限 稳定电流Iz 正常工作时的参考电流 电流小于其 稳定效果差 反之好 但受限制 最大电流 2 1晶体二极管电路 第二章基本电路 动态电阻rz 击穿特性 工作点上切线斜率之倒数 工作电流越大其愈小 温度系数 温度变化1 时稳定电压的变化量 硅稳压管 时为负温系数 齐纳 时为正温系数 雪崩 时温度系数很小 而在 左右的稳压管有广泛应用 2 1晶体二极管电路 第二章基本电路 2 稳压二极管稳压电路 电路如图R为限流电阻RL为负载 稳压是指Ui RL变化时 Uo保持不变 基本不变 需使Iz在IZMIN和IZMAX之间 为使 2 1晶体二极管电路 第二章基本电路 考虑Ui在 Uimin Uimax 内IL在 Ilmin ILmax 内确定限流电阻R的取值范围 所谓电路设计 时 Iz最小 当 要使 必须 即 2 1晶体二极管电路 第二章基本电路 Iz最大 当 必须 即 可见R的取值范围是在Rmin与Rmax之间 若计算结果出现说明给定条件下Uz已超出了的稳压工作范围 2 1晶体二极管电路 限幅电路例题 输入波形 幅值为5V的正弦波 2V 2V D导通 Vo D截止 通 止 限幅电路例题 导通 截止 通 止 限幅电路例题 时 通 止 时 止 通 时 止 通 2 2三极管放大电路 主要功能 不失真地放大电信号 一 基本放大器电路组成及其工作原理 以NPN型共发射极放大电路为例 输入回路与输出回路电流 电压的关系 大小静态动态结合大写小写 瞬时值 输入回路 瞬时值 输出回路 书写格式 1 电路的组成及各节点信号 2 2三极管放大电路 习惯画法 iB iC 2 2三极管放大电路 晶体管 电路的核心无件 工作在放大状态 控制能量的转换 将直流供电电源UCC转换成输出信号的能量 VBB 基极直流电源 保证e结在整个信号周期内均处于正偏状态 不加VBB时 NPN管只有在正半周导通而负半周截止 输出信号失真了 RB 几十 几百K 基极偏置电阻 防止交流短路 由VBB和RB供给基极一个合适的基极电流IBQ 2 2三极管放大电路 VCC 集电极直流电源 1 保证C结处于反向偏置状态2 提供了整个放大器的能源 放大电路实质上是一种能量转换器作用是将直流能量转化为所需的交流能量 RC 几 几十K 集电极电阻将电流的变化转化为电压变化 从而获得电压放大作用 C1 C2 几uf 几十uf 隔断直流 耦合交流信号 1 对直流相当于开路2 对交流相当于短路 2 2三极管放大电路 2 放大原理及电流电压波形 待放大的信号须加在b e回路 由公式可知 当VBE VBE ON 后VBE对iC有敏感的控制作用 而VCE对iC的影响十分微弱所以待放大的信号加在b或e极能有效的得到放大 而不能加在c极 2 2三极管放大电路 须设置合适的静态工作点 直流工作状态 静态 当vi 0时电路中各处的电压电流都是不变的直流 对应的电流 电压为IBQ ICQ VCEQ VBEQ他们代表了输入输出特性上的一个点 习惯上称静态工作点即Q点 交流工作状态 动态 当vi 0时 静态工作点设置是否合适对放大器的性能有很大影响 即要保证输出电压要不失真地放大 2 2三极管放大电路 如图若Q点选得很小则产生了截止失真这种由于器件非线性而引起的畸变称为 非线性失真 为了防止非线性失真 在没有输入信号时Q点也不能为0而必须有合适的数值以保证在vi的整个变化过程中晶体管始终工作在放大区 若Q点过大措施是Q点下移使IB变小 若Q点过小措施是Q点上移使IB变大 2 2三极管放大电路 放大状态下管子的电压 电流波形 晶体管上各端电压 端电流为直流 交流且交流分量的幅值 直流分量的幅值 所以在任一时刻e结正偏c结反偏 可见放大作用是指输出交流分量与输入信号的关系 因为只有交流分量才能反映输入信号的变化vO与vi反相 2 2三极管放大电路 二 放大器的主要性能指标 对信号源而言 放大器相当于它的负载 放大器的输入特性用输入电阻Ri表示 1 放大器的二端口模型 对负载而言 放大器相当于负载的信号源 放大器的特性用输出电阻RO和一个受控电压源 电流源 来表示 2 2三极管放大电路 放大倍数或增益 2 主要指标 定义为放大器输出量和输入量之比值根据二端口模型中输入量 Ui Ii 和输出量 Uo Io 的不同 有四种不同定义的放大倍数 电压增益 电流增益 互导增益 互阻增益 2 2三极管放大电路 为方便 Au Ai有时用分贝dB来表示 Au Ai之积称放大器的功率增益 输入电阻Ri 用来衡量放大电路对信号源的影响 2 2三极管放大电路 当Ri Rs时Vi Vs Ri越大得到的输入信号电压较大信号源采用电压源 即输入电阻越大 信号源电压Vs更有效地加到放大器的输入端 反之 Ri Rs Ri越小得到的输入信号电流较大信号源采用电流源 输出电阻Ro 计算方法与电路分析一致 反映放大电路带负载能力 2 2三极管放大电路 当Ro越小则RL变化对输出电压的影响越小Vo Vo 即输出电压Vo越稳定带负载能力强反之 若想在负载上得到电流较稳定则应使Ro大 非线性失真系数THD 由于放大管输入输出特性的非线性 不可避免地要产生非线性失真 即放大器非线性失真的大小与工作点位置 信号大小有关 但如果放大器的静态工作点设置在放大区且输入信号足够小 则非线性失真系数将很小 2 2三极管放大电路 一般只有在大信号工作时才考虑非线性失真问题非线性失真产生了新的频率分量 频率失真 线性失真 输入信号由许多频率分量组成 由于放大器对不同频率信号的增益产生不同的放大而造成的失真 此时输出信号中并未增加新的频率分量 2 2三极管放大电路 三 直流工作状态的分析 估算法 1 固定偏置电路 直流通路 注意 在直流通路中只有直流分量 注意 只有在放大区才是正确的 2 2三极管放大电路 讨论 1 若基极接地或负电压 则偏置电流为0 管子截止 此时VCEQ Vcc 2 若RB变小 则IBQ ICQ VCEQ 当VCEQ VCES则放大器工作在饱和状态 设当时 则 ICQ IBQ不再成立 而Ic最大时为 2 2三极管放大电路 当时是饱和 若则仍在放大区 ICQM为最大饱和电流 此电路简单 但它的工作点稳定性不够理想 如 为此提出各种稳定偏置电路 2 分压式偏置电路 提高Q点稳定性 直流通路 2 2三极管放大电路 当I1 IB时 有稳定工作点的作用 2 2三极管放大电路 在此电路中RB1 RB2 RE如何选择 为确保UB固定 则I1 IBQ所以RB1 RB2选小些 但太小时将增大电源Vcc的损耗 且会使放大器的输入电阻减小 设计电路时使 发射极电阻RE越大 稳定性越好 但直流压降 IEQRE 越大 使VCEQ减小 一般选 2 2三极管放大电路 3 其他偏置电路分析法 a 2 2三极管放大电路 反之 若式改为 则RB对IE的影响 是RE的倍 将RB折合到发射极时要乘 2 2三极管放大电路 b 2 2三极管放大电路 管子截止时 VCEQ VCC 饱和时 VCEQ VCES 0 二 交流通路 在交流通路中只有交流分量 在画交流通路时 电源相当于短路即接地电容 隔直通交 2 2三极管放大电路 2 2 2 放大器的图解分析法 放大器的分析方法有二种 图解分析法 形象 直观 但难以准确定量分析 等效电路法 对器件建模进行电路分析 运算简便 结果误差小 一 直流图解分析法 以共射极放大器为例 由前述方法 估算出IBQ UCEQ ICQ 在晶体管的输出特性上找出二个特殊的点M 0 UCC RC N UCC 0 用直线连接MN 其斜率为 1 RC称直流负载线 2 2 2 放大器的图解分析法 它和IBQ线的交点Q称为静态工作点 该点对应的纵座标值为ICQ横座标值为UCEO Ucc Rc M N iB iBQ ICQ UCEO Ucc 当RC不变 RB IBQ Q点沿负载线上移 极限位置为Q2 对应的横座标值为UCE sat 表明静态时晶体管已在饱和状态 反之RB IBQ Q点沿负载线下移至Q1 极限位置N 对应的横座标值为UCC 表示晶体管已工作在截止状态了 Q RB Q2 RB Q1 Q Q3 Q4 RC RC 2 2 2 放大器的图解分析法 上述两种状态下晶体管都不能正常放大信号正确方法是Q点应偏置在负载线的中点 当IBQ不变时 RC 负载线斜率变小 Q点移至Q3反之 RC 负载线斜率增大 Q点移至Q4Q点都不在负载线中点 将影响正常放大这时应重新设置IBQ值 一 交流图解分析法 交流负载线 是一条通过Q点斜率为 1 RL 的一条线 其中RL Rc RL 2 2 2 放大器的图解分析法 原因 交直流负载线必然在Q点相交 因为在线性工作范围内 Vi在变化过程中一定经过O点 即Vi 0 而这一时刻既是动态过程中的一个点 又与静态工作情况相符 根据 Vce ic RL 设 ic为由Q点减小到0 即 ic ICQ Vce ICQ RL 方法 2 2 2 放大器的图解分析法 三 直流工作点与放大器非线性失真 良好设计的放大器工作点应位于交流负载线的中点 不然当工作点过低 在信号负半周时会进入截止区 所以 因受截止失真限制 最大不失真输出电压幅度为 截止失真 2 2 2 放大器的图解分析法 当工作点过高在信号正半周时会进入饱和区 因饱和失真限制 最大不失真输出电压幅度为 饱和失真 工作点在负载线中点时 上二式是近似相等的工作点不在中点时 则取小的一个作为Vom 最大不失真信号的峰峰值即为该值的两倍 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 一 晶体管交流小信号模型 共射为例 应用条件 静态工作点选择恰当 晶体管工作在放大区 输入信号较小 非线性失真可忽略 1 混合 型电路模型 共发射极晶体管 电路模型 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 ube对ib的控制 等效为b e间交流结电阻rbe 其值 ube通过ib对ic的控制可等效为一个流控电流源 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 或直接用一个压控电流源来表示 其中跨导 输出特性上Q点处切线斜率之倒数 表明了对的影响 几百K 数量级 输入特性上Q点处对的影响 极大 可忽略 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 真正的晶体管还有寄生效应的影响 它们是三个掺杂区的体电阻 其中基区体电阻因该区很窄 数值较大 一般高频管数十 低频管数百 另二个较小 可忽略 还有二个结的结电容 发射结电容 正偏势垒 集电结电容 反偏扩散 低频工作时可忽略 完整的混合 型电路模型 a 高频时的电路模型 b 低频时的电路模型 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 2 低频H参数电路模型 将晶体管视为一个双端口回路时 可将其看成一个黑匣子 仅根据其输入 输出回路的电流 电压关系及黑匣子的参数来求解电路 若取iB和uCE为自变量 则输入输出回路有函数 在工作点Q处对上二式取全微分有 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 当输入为正弦量 并用有效值表示上二式为 用矩阵式可表示为 共发射极晶体管H参数电路模型 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 实用的低频H参数电路模型 其中 令Uce 0表示输出短路 Ib 0表示输入开路 交流输入电阻 反向电压传输系数 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 交流输出电导 H参数与混合 型电路参数之关系为 正向电流放大系数 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 2 共射极放大器的交流等效电路分析法 分析步骤有三 L估算直流工作点l确定放大器交流通路 晶体管用小信号交流模型表示 根据交流等效电路计算放大器的各项交流指标 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 输入交流电压Ui Ibrbe输出交流电压U0 Ic Rc RL Ib RC RL 交流性能 1 电压增益Au 电压放大倍数 式中 2 输入电阻 放大器的输入电阻 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 晶体管的输入电阻 3 输出电阻 4 源电压放大倍数 原因 Ui是信号源内阻与放大器输入电阻分压的结果当Ri Rs时Aus Au 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 3 接有Re的共发电路 小信号交流等效电路 交流分析 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 讨论 1 直流工作点对放大器性能的影响 是通过ICQ rbe起作用的 所以 当Q点过低使管子到截止区时 可调节RB2 脱离截止区 即当调节 2 2 3 放大器的交流等效电路分析法 反之当Q点过高时 管子到了饱和区 这时可调节 脱离饱和区 也可调节RE来改变 Rc增加对ICQ基本无影响 但 注意 若Rc太大时使VCEQ太小易进入饱和区 2 2 4 共集电极和共基极放大器 一 共集电极放大器 采用分压式偏置的共集电极电路及其交流等效图如图 注意 集电极交流接地 利用晶体管的交流模型可分析其交流性能指标 共集电极放大器电路 交流等效电路 2 2 4 共集电极和共基极放大器 1 Au 共集电极输入和输出电压同相 增益近似为1似输出跟随输入变化而变化 故又称射极跟随器简称射随器 2 2 4 共集电极和共基极放大器 2 Ai Ie Io RE IoRL 当忽略RB1 RB2分流作用时 Ib Ii 故 功率增益 2 2 4 共集电极和共基极放大器 3 Ri 从b极看进去 Ri rbe 1 RL 第二项是射极支路电阻折合到基极的值 Ri RB1 RB2 Ri 与共射电路相比 由于Ri 显著提高共集电路的输入电阻大大提高了 2 2 4 为看得清楚重画等效电路并按Ro定义 短路US 则从e极看进去电阻为 故输出电阻 是基极支路总电阻折合到射极的值 Ro是该值与RE之并联 故Ro很小 而 共集电极和共基极放大器 4 Ro 2 2 4 共集电极和共基极放大器 通过以上分析可知射随器的特点 Au近似为1 Ai很大 Ri很大 Ro很小 可见输出电阻Ro很小 这就意味着负载变化时输出电压稳定 即带负载的能力强 是共集组态的又一大优点 共集电路Ri大 Ro小 利用这一特性可制作缓冲极 隔离极 2 2 4 共集电极和共基极放大器 二 进一步提高输入阻抗的措施 利用复合管来提高输入阻抗 使 上升 T2管对T1管的影响相当于T2是T1的负载 2 2 4 共集电极和共基极放大器 可用输入电阻Ri 来表示它对T1的负载作用 可见复合管的输入电阻增大了 复合管可等效成一个 值为两管 相乘的晶体管 2 2 4 共集电极和共基极放大器 采用复合管可使Ri 很大但总的输入电阻Ri RB1 RB2 Ri 2 自举电路 若RB1 RB2不能增大 Ri 再大也无用 而实际中为保证偏置稳定 RB1 RB2的取值是不能太大的所以由自举电路来解决这个问题 增加了RB3和C3 C3 对交流短路 它将输出电压耦合到RB3的下端 2 2 4 共集电极和共基极放大器 从而提高了A点的电位 所以称自举电路使RB3两端电压 0 即流过RB3的电流 0 该支路的等效阻抗 Ri RB3 Ri RB3支路的等效电阻很大 三 三种基本组态放大器的比较 P57表2 1 2 2 4 多级放大器 在要求有较大的放大倍数时 若单级不能实现 可用几个单级放大器级联起来 多级放大器有许多不同的组合方式 按总的技术要求 来设计组合 一 级间耦合方式 各级之间的连接方式称级间耦合方式 耦合时注意要点 确保各级直流工作点不受影响应使前级信号尽可能不衰减地输至下级 常用耦合方式及其优缺点 直接耦合 优点 可放大缓变的信号 便于电路集成化 2 2 4 多级放大器 缺点 静态工作点要根据要求统一考虑 不能独立计算 即所谓电平配置 温度变化会引起各极工作点漂移 变压器耦合 优点 易实现阻抗匹配 原 副边可以不共地 输出电压的极性可随意改变 缺点 体积大 尤其是低频工作时 阻容耦合 优点 容易实现 工作点可以独立计算 缺点 低频工作时 信号较难通过耦合电容 2 2 4 多级放大器 二 组合放大器 实际应用的放大器有电压增益 输入电阻 输出电阻等具体的技术要求 根据三种基本组态放大器特点将其合理级联起来 构成组合放大器 以满足实际要求 1 CE CE级联 两级共射极放大器电路 交流通路 2 2 4 多级放大器 特点 Ri Ro与单级C E电路类似 Au是二级电压增益之乘积 1 Au 2 2 4 多级放大器 2 Ri RB1 RB2 rbe1取决于第一级 3 Ro Ro2 RC2取决于末级 2 CE CB级联 CE CB组合放大器电路 交流通路 2 2 4 多级放大器 特点 CB的输入电阻是CE的负载 CE增益很小 主要取决于CB的增益 Ic2 e2 c1 CE的输出电流几乎不衰减地传输到输出端 所谓电流接续器 第一级的低增益 可带来电路工作稳定 频率响应好的优点 适用于高频工作 1 Au 2 2 4 多级放大器 而 则 增益相当于以负载为RL 的一级CE电路 3 Ro RC 2 Theend return 2 4 场效应管放大器 一 场效应管直流偏置电路及静态分析Q IDQVGSQVDSQ 1 自偏压电路 适用于VGS 0时iD 0的FET管 即耗尽型的管子 增强型的管子栅源电压须大于开启电压才有电流 VG 0而VS IDRS VGS IDRS VDSQ VDD ID RD RS ID 2 4 场效应管放大器 VS ID RS1 RS2 IDRS 解IDQVDSQ 2 分压式偏置 2 4 场效应管放大器 二 等效电路 场效应管是非线性器 当它工作在放大区作小信号运用时 可用线性有源网络来等效 输入端因为电流很小阻抗很大 可看作开路输出端iD是受VGS控制的受控源 用gmVgs表示 2 4 场效应管放大器 三 共源放大器电路1自偏压 2 4 场效应管放大器 四 共漏 共栅电路 Vi VGS VOS VGO VGS gmRS1VGS 1 gmRS1 VGS 2分压式 2 4 场效应管放大器 例1 已知 IDSS 3mAVP 4V VGS off 求 IDQVDSQ 解 IDQ 3mAVDSQ 15V 2 4 场效应管放大器 例2 已知 IDSS 4mAVP 2V 解 不合理 此时VGS 4V VGS off 2 4 场效应管放大器 例3 判断管子所处区域 1 先根据管子类型 判别是否在截止区2 再分析是恒流区 放大区 饱和区 还是非恒流区 放大区 饱和区 VGS VP为N沟道JFET 截止沟道全部夹断 一 10V 3V 3V 已知 VP 4v 2 4 场效应管放大器 VGS 2v VP为N沟道JFET 不在截至区由于VGD VGS VDS 2 1 3v VP 未预夹断 为非饱和区 放大区 即可变电阻区 VDS 1v VGS VP 2v 二 4V 3V 1V 已知 VP 4v 2 4 场效应管放大器 VGS 1 3 2v VP为N沟道JFET 不在截至区又VDS VGS VP即7 2 4 2v 为饱和区 放大区 三 10V 3V 1V 已知 VP 4v 2 4 场效应管放大器 VDSVGS VP 0 4 4v 工作在可变电阻区 四 0V 0 5V 0V 已知 VP 4v 2 4 场效应管放大器 例4 已知 求 1 IDQVDSQICQVCEQ2 AVRO 2 4 场效应管放大器 1 VGS 1 5ID 解得 IDQ 1mAIDQ 4mA 舍去 舍去的原因 VGS 1 5 ID 6v VGS off 3v 截止 VDS 4 5vVGS 1 5v 2 4 场效应管放大器 ICQ 2mAVCEQ 12 2 3 3 5 4v VE 7 2 0 6 6 6v 2 Ri 2Mrbe 300 1 26 2 1 6KRi2 RB rbe 1 RE RL 166 6K 240K 360K 77KRL1 Rd Ri2 6K 2 4 场效应管放大器 其中 或 2 4 场效应管放大器 1 已知 VT 3vIDS 2mA 例5 1 判断 VGS 4v VT为N沟道耗尽型MOSFET ID 0VDS 10V截止区 2 4 场效应管放大器 VGS 0 VP为P沟道JFET 不在截至区 VP 4vIDSS 2mA IDSS VGS 0 VDS 10 2 2 6vVGS VP 4v放大区 饱和区 2 已知 2 4 场效应管放大器 为P沟道JFETVGS 0V VDS 10 3 6k 2mA 2 8v VGS VP 4v 非饱和区可变电阻区 3 已知 VP 4vIDSS 2mA 2 4 场效应管放大器 2 判断ID的范围 ID IDSSID IDSSID 0 当VGS 0时 ID IDSS是在放大区成立而在可变电阻区 ID IDSS N耗MOS VGS 0 VP 不是截止区 VDS 2v 0 N沟道 VGS VP 3v可变电阻区 1 已知 VGS off VP 3vIDSS 2mA ID IDSS 4V 2V 2V 2 4 场效应管放大器 2 VGS 0v VPVDS 4v 3v 在放大区 ID IDSS 6V 2V 2V 2 4 场效应管放大器 例6已知 IDSS 4mAVP 2V 解 P沟道JFET 2 4 场效应管放大器 不合理VGS 3 5V VP截止 2 判工作区域 放大区 2 4 场效应管放大器 3 取绝对值 Theend return 第三章集成运算放大电路 3 2电流源电路 3 3差动放大器 3 5输出级电路 3 1集成运算放大电路特点 3 4中间级电路 采用有源负载电路 第三章 集成运算放大电路 集成电路是60年代初发展起来的一种电子器件 它是在一块硅单晶片上制成多个二极管 三极管 电阻 电容等器件 并将它们连接成实现一定电功能的电子线路 可见集成电路是元器件和电路融合成一体的集成组件 3 1集成运放电路的特点 理想的运放应具有电压增益高 输入电阻大 输出电阻小 工作点漂移小 第三章 集成运算放大电路 所以在运放的电路设计上具有如下几个特点 1 级间采用直接耦合方式 因为集成块中 以现在的工艺 不能制作大容量的电容器 2 为克服直接耦合电路的温漂 采用温度补偿手段 差动放大器 利用两个晶体管参数的对称性来抑制温漂 3 大量采用晶体管 场效应管构成的恒流源来代替大阻值的电阻或用来设置电路的静态电流 第三章 集成运算放大电路 4 采用复合管的接法以改进单管的性能 典型集成电路的原理图 输入级 由各种改进型的差分放大器组成 提供与输出成同相和反相关系的两个输入端 并尽量减少温漂 第三章 集成运算放大电路 中间级 多采用有源负载的共射 共源放大器 要求 高增益 输出级 由源极或射极跟随器组成 提供一定的电压和电流变化 要求 零输入时零输出 低输出抗阻 高效率 偏置电路 有源负载 由恒流源组成 电平位移电路 使输入端对地电压为零时输出对地电压也为零 另外还有 要求 另输入时低温漂 高输入抗阻 3 2 电流源电路 作为偏置为各级提供稳定的直流偏置 作为有源负载用于提高放大器的增益 一 晶体管电流源电路 从晶体管的输出特性看 当IB一定 VCE有较大变化时 IC几乎不变 但晶体管须工作在放大区 1 静态工作点的求法 3 2 2 T的等效输出电阻 二 镜像电流源 由两个性能上完全配对的晶体管和一个电阻R组成 rce在几十 几百K量级 为提高精度 这根短路线用可用晶体管代替 电流源电路 3 2 因为一般情况下 电流源电路 3 2 上述电路可推广得到多路电流源 参考电流 Ir Ucc 2Ube Rr 电流源电路 3 2 三 比例电流源 若要IO IR 但与IR成一定比例时可采用此电路 其中 电流源电路 3 2 四 微电流电流源 在上述恒流源电路中 若要得到极小电流 则要增大电阻R的值 这在集成工艺中很难实现 则可利用比例恒流源 并使R1 0 设计中一般先确定Io和Ir的数值 再去求R2的值 电流源电路 3 2 五 负反馈型电流源 引入电流负反馈稳定输出电流I0 威尔逊电流源 电流源电路 3 3 输入级 差动放大电路 以前曾讲过 对于单级共射放大器 在静态时由于温度 电源波动等因素的影响 会使工作点偏移 这种现象称 零点漂移现象 对于直接耦合放大电路 这种漂移会逐级放大 当漂移达到一定程度时 会使各级放大器进入截止或饱和 使整个放大电路无法正常工作 所以采用差分放大器能有效克服零点漂移 一 电路特点