vO2 d2 iD2
vS -VSS
T2
g2 vi2
s2
＋
－ VGS2
＋ -vid/2
－
＋
vic
－
25
7.2.2 FET差分式放大电路
2. 静态工作原理
静态
I D1Q
=
I D2Q

I DQ

1 2
IO
VGS1Q = VGS2Q = VGSQ
由 IDQ Kn (VGSQ VTN )2
可求得 VGSQ
T1
T2
g2 vi2

vO1
t vO2
t
＋
s1
＋
VGS1 －1
vS
s2
＋
－ VGS2
＋
VDQ
VDQ
vic －
IO
ro
vic －

t
t
-VSS
28
7.2.2 FET差分式放大电路
2. 工作原理
抑制零点漂移原理
温度变化和电源电压波动，都将使两个漏极电流产生变化，
iD2=iO
（ =0） IO ID2 (W / L)2
ID2
IREF ID1 (W / L)1
斜率＝ 1 ro
击穿
可用范围
+
VDS2 -
电流源是双口网络还是单口网络？
0 VGS-VTN VDS
7
VBR
vDS2
7.1.1 FET电流源电路
1. MOSFET镜像电流源
用T3代替R，T1~T3特性相同
动态电阻
ro
( iC2 )1 vCE2
IB2 rce
＋VCC
IREF
R 2IB
IC1 c1 b1
T1
c2 iC2=IC2 = IO= IREF
b2
T2 vCE
一般ro在几百千欧以上
－VEE
13
7.1.2 BJT电流源电路
1. 镜像电流源 其他形式
＋VCC
IREF
R 2IB
IC1 c1 b1
IREF R
d1
+ VDS1
-
NMOS
T1
g T2
+
VGS -
-VSS
IO

I D2

I REF

VDD
VSS R
VGS
d2 ID2=IO
+ VDS2 -
5
7.1.1 FET电流源电路
1. MOSFET镜像电流源
+VDD
IO

I D2

I REF

VDD
VSS R
VGS
再根据 IREF ID1 Kn VGS VTN 2
便可求出电流值
IO的电流值与Rd无关
Rd 的 值 在 一 定 范 围 内 变 化 时 （VDS2 > VGS-VTN），IO的电流值将 保持不变，反映出IO的恒流特性。
IREF R d1 + VDS1 -
-VSS
NMOS
T1
g T2
+
VGS -
d2 RIDd2=IO d2 ID2=IO
+
VDS2 -
Rd2 vO －
vO2 d2 iD2

vO1
t vO2
vi1 g1
T1
T2
g2 vi2
t ＋
+vid/2
＋
s1
VGS1 －1
vS
s2
＋
－ VGS2
＋ -vid/2
VDQ
VDQ
－
IO
－

t
t
-VSS
27
7.2.2 FET差分式放大电路
2. 工作原理
vi1和vi2大小相等，相位相同。vO1和vO2大小相等，
IC2＝IO
+
T2
VBE2 -
Re2
由于 VBE 很小， 所以IC2也很小。
ro≈rce2（1＋
Re2 ）
rbe2 Re2
－VEE
（参考射极偏置共射放大电路的输出电阻 R）o
15
7.1.2 BJT电流源电路
3. 高输出阻抗电流源
＋VCC
I REF

VCC
VBE3
VBE2 R
VEE
g
vDS
－
s
iD IO
IDSS (1 vDS )
1
ro I DSS
－VSS (a)
1
ro= 斜率 可用范围
|VTP| (b)
耗尽型MOS管也可采用类似的方式构成电流源
vD
VBR
S
11
7.1.2 BJT电流源电路
1. 镜像电流源
＋VCC
T1、T2的参数全同
VBE2 = VBE1
IE2 = IE1
7.1 模拟集成电路中的直流偏置技术 7.2 差分式放大电路 7.3 差分式放大电路的传输特性 *7.4 带有源负载的差分放大电路 7.5 集成运算放大器 7.6 实际集成运算放大器的主要参数和对应用电
路的影响 7.7 变跨导式模拟乘法器 7.8 放大电路中的噪声与干扰
3
7.1 模拟集成电路中的 直流偏置技术
+VDD
Rd1
Rd2
iD1 g1
＋ d1 T1 vDS1
＋
s1 － vS
VGS1 －1
＋
vDS2
d2 T2
iD2 g2
－ s2
＋
－ VGS2
IO
VDS1 VDS2 Vd1 Vs1
-VSS
VDD IDQ Rd1 (VGSQ )
最后需要校验是否工作在饱和区
26
7.2.2 FET差分式放大电路
T1
c2 iC2=IC2 = IO= IREF
b2
T2 vCE
－VEE
＋VCC
T1
IC1
2IB
IREF R －VEE
T2 iC2
14
7.1.2 BJT电流源电路
＋VCC
2. 微电流源
IO IC2 IE2
VBE1 VBE2 Re2
VBE Re2
IREF
R 2IB
IC1
T1 + - VBE1
g4
T4 (W/L)4
－ VGS3 ＋ ＋ VGS4 －
ID1
ID2
VDS4 VGS4 VTN4
(W/L)1T1
T1
T2 (W/L)2
－ VSS
9
7.1.1 FET电流源电路
3. 组合电流源
除宽长比外，
＋VDD
ID0＝IREF
d0
T0
g0 NMOS
＋ ＋VGS0 －
I2 d2
－
VGS4
s4
＋ vi1
－
O1 T1
iic
＋ vO －
O2 I2
T2
＋
iid
vi2 －
e
Io
iic
V－
24
7.2.2 FET差分式放大电路原理分析
1. MOSFET电路组成
+VDD
T1、T2对称
源极共用电流
源支路
vi1
＋
+vid/2－ ＋
vic －
Rd1 ＋
iD1 d1 vO1
g1
T1
＋
s1
VGS1 －1
IO
Rd2 vO －

(W (W
/ /
L)5 L)4
I4

(W (W
/ /
L)5 L)4
I3
－VSS
需保证所有管子工作在饱和区

(W (W
/ /
L)5 L)4
(W (W
/ /
L)3 L)1
I REF
10
7.1.1 FET电流源电路
4. JFET电流源
JFET是耗尽型
iD＝IO
iD
管，所以VGS=0
d
时工作在饱和区
+
IO
21
VDD
差分放大器输出信号也可以分为共
RD
+ vo -
RD
模信号和差模信号。
vo1 voc vod / 2
vod vo1 vo2
T1
vo1 vo2
T2
vo2 voc vod / 2
voc (vo1 vo2 ) / 2
vo1

voc

vod
/
2

A vcvic

1 2
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
电子技术基础模拟部分
1 绪论 2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 场效应三极管及其放大电路 5 双极结型三极管及其放大电路 6 频率响应 7 模拟集成电路 8 反馈放大电路 9 功率放大电路 10 信号处理与信号产生电路 11 直流稳压电源
2
7 模拟集成电路
输入信号为零时，输出电压不为零且缓慢变化的现象。 产生零漂的主要原因：（1）温度变化引起，也称温漂
（2）电源电压波动 温漂指标： 温度每升高1ºC，输出漂移电压按电压增益折
算到输入端的等效输入漂移电压值。
23
7.2.1 差分放大器概述
5. 三端器件组成的差分式放大电路
V+
R1 vO1
R2 vO2
I1
＋ g4
－
VGS5
g5 ＋
s5
T4