答案模拟集成电路基础

第五章答案 模拟集成电路基础

1．直接耦合放大电路有哪些主要特点？ 优点：1)电路中无电容，便于集成化。 2)可放大缓慢变化的信号。 缺点：1) 各级放大器静态工作点相互影响。 ? 2) 输出温度漂移严重。 2．集成运算放大器的内部电路由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 集成运算放大器的内部电路通常都由输入级、中间级、输出级及偏置电路组成。 差分输入级提供了与输出端成同相和反相关系的两个输入端。差分电路有很好的对称特性，可以提高整个电路抑制零漂的能力和其他方面的性能。 中间级主要是提供足够高的电压增益，多由一级或多级共射（共源）放大电路组成。 输出级主要是向负载提供足够的功率，属于功率放大。 偏置电路是为各级放大电路建立合适的静态工作点，它常采用各种形式的电流源电路，为各级提供小而稳定的偏置电流。 3．简述镜像电流源的工作原理及其优缺点。 Io?IREF?VCC?VBE ，当电源V和R确定后，ICCREF就确定了，不管T2集电极支路中的负R载RL如何，Io总是等于IREF，二者关系像一面镜子，所以称电路为镜像电流源。 这种电流源的优点是结构简单，两三极管的VBE有一定的相互温度补偿作用。但是，它也存在以下不足之处： ① 受电源的影响大。当VCC变化时，IC2也同样随之变化。因此，这种电流源不适用于电源电压大幅度变动的场合。 ② 镜像电流源电路适用于较大工作电流（毫安数量级）的场合。 ③ 由于恒流特性不够理想，三极管c、e极间电压变化时，ic也会作相应的变化，即电流源的输出电阻ro还不够大。 4．简述微电流源的工作原理及其特点。 VBE1?VBE2=?VBE=IE2 Re≈IC2 Re, 因此，即使IC1比较大，但由于Re的存在，将使输出电流IC2＜IC1，即在R不太大的情况下，也能获得微小输出电流。 与镜像电流源相比，微电流源具有以下特点： ①一般?VBE很小（约几十毫伏），因而采用不大的Re即可获得较小的输出电流IC2（微安数量级），因而称为微电流源。 ② 当电流源电压VCC变化时，虽然IREF与IC2也要作相应的变化，但由于Re的作用，使VBE2<< VBE1，以至T2的VBE2的值很小，工作在输入特性的弯曲部分，使IC2的变化远小于IREF的变化，故提高了恒流源对电源变化的稳定性。 ③ 由于Re引入电流负反馈，不仅提高了电路输出电流的稳定性，同时也提高了T2的集电极输出电阻，使它更接近于理想的恒流源。 5．电流源的主要作用是什么？ 1)．电流源提供稳定的输出电流，可以作直流偏置电路 2)．电流源直流等效电阻小，交流等效电阻大，可作有源负载 6．精密电流源电路如题图5-1所示，三个三极管的参数完全对称，电流放大系数均为β，VBE=0.7V，VCC=15V。（1）证明：IC2?为多大? ?2??I；（2）当β值很大时，为使输出电流Io为30μA，电阻R应?2???2REF (1)由以下式子得证： Ic1=Ic2 IB3+Ic1=IREF IE3=(1+β)IB3=2IB2 IC2=β IB2 (2) 当β值很大时, I??2??I?I oREFREF2????2IREF=(Vcc-2VBE)/R=Io=30, R=(1.5-1.4)/30=453K 7．在题图5-2所示的各个电流源电路中，已知各三极管特性相同，β值很大，VBE=0.7V。（1）说明各电流源的名称；（2）为了得到图示中的输出电流，确定电阻R的数值。 题图5-2 电流源电路 (a)镜像电流源，lo=(Vcc-VBE)/R=1mA, R=9.3K (b)比例电流源，IR=(Vcc-0.7)/(R+R1)=(R2/R1) Io, R=2.3K (c)微电流源， IR?Vcc?VBEIR ?Ioln?1o2,R?8.5KRVT8．在题图5-3所示的电路中，已知各三极管特性相同，β值很大。求：（1）电路都包含哪几个电流源电路；（2）求各三极管集电极输出电流大小；（3）考虑负载R1、R7电阻值的大小对各电流源的输出电流是否有影响？该电路的作用是什么？ 题图5-3 (1)镜像电流源，比例电流源 (2) Ic1=Ic2=Ic3=(2Vcc - 2VBE)/(R2+R3)=0.482mA Ic4=Ic5=(R3/R4)Ic3=(2/4) Ic3=0.241mA Ic6=(R5/R6)Ic5=(6/1.2) Ic5=1.205mA (3) 负载R1、R7电阻值的大小对各电流源的输出电流无影响。该电路的作用是向负载R1、R7供电。 9．什么叫零点漂移？零点漂移产生的原因是什么？如何抑制零漂？ 所谓零点漂移，是指当放大电路输入信号为零时，输出电压偏离零值而发生忽大忽小变化的现象，简称零漂。零点漂移产生的原因很多，其中温度的变化是产生零点漂移最主要的因素，也是最难克服的。这是因为三极管是温度敏感器件，它的参数（如VBE、β、ICBO）随温度的变化而变化，从而导致工作点发生偏移。由温度的变化引起的零点漂移称为温度漂移，简称温漂。 抑制零点漂移所造成的危害，通常除采取各种途径稳定静态工作点及选择高质量的晶体管、高稳定度的电源外，在模拟集成电路中，主要采用差分放大电路来抑制零点漂移。 10．现有A、B两个直接耦合放大电路，在同样的温差变化情况下，A、B放大器的输出电压分别漂移了0.6V和0.4V，而A、B两放大器的增益分别为1000和100，问哪个放大器的零漂指标好，为什么？