集成运放电路中的恒流偏置电源是如何工作的?

集成运放中为了使各级电路均有稳定的静态工作点,不是采用给晶体管b-e间或场效应管g-s间加偏置电压来决定输出回路电流,而是为每级放大管输出回路注入恒定电流(、或、)的方法来设置Q点,这种方法在具有恒流源的差分放大电路中曾采用过。

图1 集成运放中常见的电流源电路

        在基本放大电路的分析中我们知道,稳定静态工作点的基本措施是引入直流负反馈和温度补偿,Q点稳定就是静态集电极电流稳定。实际上,在图1(a)所示的晶体管电流源电路中,电阻R起了直流电压负反馈的作用。可以设想,若温度升高,则管的集电极电流增大,由于电阻R上的压降增大,导致管集电极电位降低,从而使、管的基极电位降低,基极电流随之减小,集电极电流也就减小;当温度降低时上述各电量均向相反方向变化,从而使集电极电流和得到稳定。

图2 有源负载共射放大电路

        在图1(b)~(c)所示电路中,发射极电阻也起直流负反馈作用。若温度升高,集电极电流增大,则一方面R的负反馈作用使基极电位降低,另一方面的电流负反馈作用使发射极电位升高,结果b-e间电压减小,基极电流随之减小,集电极电流也就减小,两方面的负反馈作用将使Q点更加稳定。

        在图2所示电路中,和应为特性完全相同的一对晶体管,它们组成镜像电流源,在的情况下:

        为使电路正常工作,中应加上一定的直流电压,以使的基极回路形成基极电流。由图可知,,因此为了保证一定的,应对中的直流分量的大小提出要求。当温度变化使变化时,由于基本不变,中直流分量的大小需自动调整以维持。可见,这种设置静态工作点的方法也可使得Q点稳定。

,集成运放中为了使各级电路均有稳定的静态工作点,不是采用给晶体管b-e间或场效应管g-s间加偏置电压来决定输出回路电流,而是为每级放大管输出回路注入恒定电流(、或、)的方法来设置Q点,这种方法在具有恒流源的差分放大电路中曾采用过。

图1 集成运放中常见的电流源电路

        在基本放大电路的分析中我们知道,稳定静态工作点的基本措施是引入直流负反馈和温度补偿,Q点稳定就是静态集电极电流稳定。实际上,在图1(a)所示的晶体管电流源电路中,电阻R起了直流电压负反馈的作用。可以设想,若温度升高,则管的集电极电流增大,由于电阻R上的压降增大,导致管集电极电位降低,从而使、管的基极电位降低,基极电流随之减小,集电极电流也就减小;当温度降低时上述各电量均向相反方向变化,从而使集电极电流和得到稳定。

图2 有源负载共射放大电路

        在图1(b)~(c)所示电路中,发射极电阻也起直流负反馈作用。若温度升高,集电极电流增大,则一方面R的负反馈作用使基极电位降低,另一方面的电流负反馈作用使发射极电位升高,结果b-e间电压减小,基极电流随之减小,集电极电流也就减小,两方面的负反馈作用将使Q点更加稳定。

        在图2所示电路中,和应为特性完全相同的一对晶体管,它们组成镜像电流源,在的情况下:

        为使电路正常工作,中应加上一定的直流电压,以使的基极回路形成基极电流。由图可知,,因此为了保证一定的,应对中的直流分量的大小提出要求。当温度变化使变化时,由于基本不变,中直流分量的大小需自动调整以维持。可见,这种设置静态工作点的方法也可使得Q点稳定。

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