模電課件：第十一章

1、第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)11.1 模擬集成電路設(shè)計模擬集成電路設(shè)計電流模法電流模法11.1.1 電流模法的特點及原理電流模法的特點及原理1、跨導(dǎo)線性原理、跨導(dǎo)線性原理BETuUCSiI eCBETSiuU InIBETuUcSCmBETTdiI eIgduUU電流模電路優(yōu)點：工作速度很高，電源電壓很低，具有動態(tài)范電流模電路優(yōu)點：工作速度很高，電源電壓很低，具有動態(tài)范圍寬、非線性失真小、溫度穩(wěn)定性好、抗干擾和噪聲能力強等。圍寬、非線性失真小、溫度穩(wěn)定性好、抗干擾和噪聲能力強等。雙極型晶體管的電流雙極型晶體管的電流發(fā)射結(jié)電壓發(fā)射結(jié)電壓晶體管跨導(dǎo)晶體管跨導(dǎo)晶體管

2、跨導(dǎo)晶體管跨導(dǎo) 與集電極電流與集電極電流 成線性關(guān)系，這就是跨導(dǎo)線性原理。成線性關(guān)系，這就是跨導(dǎo)線性原理。CImg第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)2、跨導(dǎo)線環(huán)（、跨導(dǎo)線環(huán)（TL)原理原理/2/211()()nnBEjCWBEjCCWjjuu/2/211()()nncjcjCWCCWjjsjsjIIIIsjjsjIA J/2/211()()nncjCWcjCCWjjJJ/2/211()()nncjcjTCWTCCWjjsjsjIIU InU InII/2/211()()nncjcjCWCCWjjjjIIAA第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技

3、術(shù)跨導(dǎo)線性環(huán)原理：在一個有偶數(shù)個正向偏置結(jié)構(gòu)成跨導(dǎo)線性環(huán)原理：在一個有偶數(shù)個正向偏置結(jié)構(gòu)成的閉合環(huán)路中，若順時針結(jié)數(shù)等于逆時針結(jié)數(shù)，則的閉合環(huán)路中，若順時針結(jié)數(shù)等于逆時針結(jié)數(shù)，則順時針方向的電流密度之積等于逆時針方向的電流順時針方向的電流密度之積等于逆時針方向的電流密度之積。密度之積。11cjcjCWCWCCWjjIIAAjCWjCCWAAcjcjCWCCWII面積比系數(shù)面積比系數(shù)第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)11.1.2 跨導(dǎo)線性環(huán)跨導(dǎo)線性環(huán)電流模電路舉例電流模電路舉例設(shè)各管發(fā)射區(qū)面積相等，有設(shè)各管發(fā)射區(qū)面積相等，有1、互補跟隨輸出級、互補跟隨輸出級212Bc

4、cIii12ccBiiI12221()122LcLBBiiiII12211()122LcLBBiiiII 0Li 若負載電流0Li 若負載電流21ccLiii導(dǎo)出：導(dǎo)出：第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)或相反：或相反：若負載電流若負載電流 ，則有，則有|LBiI212cBLiIi112cBLiIi若負載電流若負載電流 ，則有，則有|LBiI10ci2cLii20ci1cLii第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)2、矢量差電路、矢量差電路24512()()ccccCCWWiiCWiiI2 24eee e32()()cCWcCCWii2132

5、()cycyxcyxciIiIIiIIi22xycIIi1322xycxcxcIIiIiIi2221244xyWccIIIii22WxyIII環(huán)環(huán)1 1：環(huán)環(huán)2 2：據(jù)環(huán)據(jù)環(huán)1 1，有，有輸出電流與輸入電流的關(guān)系為輸出電流與輸入電流的關(guān)系為第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)11.2 電流反饋型集成運算放大器電流反饋型集成運算放大器11.2.1 電流模集成運算放大器的基本特性電流模集成運算放大器的基本特性( )( )( )1oTriTTUsRA sI ssR C( )( )( )( )( )(1)ooTuiiiiTTUsUsRA sU sI s RRsR C互阻增益互

6、阻增益第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)11.2.2 電流模運放的典型電路電流模運放的典型電路145678VVVVV組成了跨導(dǎo)線性環(huán)，V 和組成輸出緩沖級，和組成互補跟隨輸出級。第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)11.2.3 電流模運放的閉環(huán)特性電流模運放的閉環(huán)特性0( )1ufuffTAAssR Cu 0)fifARR當（時，電流模運放的閉環(huán)低頻增益同電壓模運放電流模運放的閉環(huán)低頻增益同電壓模運放第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)AD811電流模運放典型接法與閉環(huán)頻率響應(yīng)電流模運放典型接法與閉環(huán)頻率響應(yīng)第十一

7、章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)11.3 開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)11.3.1 開關(guān)電容模擬電阻開關(guān)電容模擬電阻1ceqcTRCCf 開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)：基于電容器電荷存儲和轉(zhuǎn)移原理，由開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)：基于電容器電荷存儲和轉(zhuǎn)移原理，由受時鐘控制的受時鐘控制的MOS開關(guān)、開關(guān)、MOS電容和電容和MOS運放組成的運放組成的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)11.3.2 開關(guān)電容積分器開關(guān)電容積分器22eq2111ccCCRCTCf C時常數(shù)1()H jj RC 211()cH jCjf C 理想理想RC積分器和開關(guān)電容積分器的傳輸函數(shù)分別為積分器和開關(guān)電容積分器的傳輸函數(shù)分別為第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù) 開關(guān)電容積分器的工作情況開關(guān)電容積分器的工作情況（a) a) 為高時；（為高時；（b b） 為高時為高時12第十一章第十一章 模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)模擬集成電路設(shè)計新技術(shù)開關(guān)電容有耗積分器和差分積分器開關(guān)電容有耗積分器和差分積分器開關(guān)電容積分器實現(xiàn)理想積分運