模电课件：第十一章.ppt

1、第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术11.1 模拟集成电路设计模拟集成电路设计电流模法电流模法11.1.1 电流模法的特点及原理电流模法的特点及原理1、跨导线性原理、跨导线性原理BETuUCSiI eCBETSiuU InIBETuUcSCmBETTdiI eIgduUU电流模电路优点：工作速度很高，电源电压很低，具有动态范电流模电路优点：工作速度很高，电源电压很低，具有动态范围宽、非线性失真小、温度稳定性好、抗干扰和噪声能力强等。围宽、非线性失真小、温度稳定性好、抗干扰和噪声能力强等。双极型晶体管的电流双极型晶体管的电流发射结电压发射结电压晶体管跨导晶体管跨导晶体管

2、跨导晶体管跨导 与集电极电流与集电极电流 成线性关系，这就是跨导线性原理。成线性关系，这就是跨导线性原理。CImg第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术2、跨导线环（、跨导线环（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 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技

3、术跨导线性环原理：在一个有偶数个正向偏置结构成跨导线性环原理：在一个有偶数个正向偏置结构成的闭合环路中，若顺时针结数等于逆时针结数，则的闭合环路中，若顺时针结数等于逆时针结数，则顺时针方向的电流密度之积等于逆时针方向的电流顺时针方向的电流密度之积等于逆时针方向的电流密度之积。密度之积。11cjcjCWCWCCWjjIIAAjCWjCCWAAcjcjCWCCWII面积比系数面积比系数第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术11.1.2 跨导线性环跨导线性环电流模电路举例电流模电路举例设各管发射区面积相等，有设各管发射区面积相等，有1、互补跟随输出级、互补跟随输出级212Bc

4、cIii12ccBiiI12221()122LcLBBiiiII12211()122LcLBBiiiII 0Li 若负载电流0Li 若负载电流21ccLiii导出：导出：第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术或相反：或相反：若负载电流若负载电流 ，则有，则有|LBiI212cBLiIi112cBLiIi若负载电流若负载电流 ，则有，则有|LBiI10ci2cLii20ci1cLii第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术2、矢量差电路、矢量差电路24512()()ccccCCWWiiCWiiI2 24eee e32()()cCWcCCWii2132

5、()cycyxcyxciIiIIiIIi22xycIIi1322xycxcxcIIiIiIi2221244xyWccIIIii22WxyIII环环1 1：环环2 2：据环据环1 1，有，有输出电流与输入电流的关系为输出电流与输入电流的关系为第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术11.2 电流反馈型集成运算放大器电流反馈型集成运算放大器11.2.1 电流模集成运算放大器的基本特性电流模集成运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 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术11.2.2 电流模运放的典型电路电流模运放的典型电路145678VVVVV组成了跨导线性环，V 和组成输出缓冲级，和组成互补跟随输出级。第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术11.2.3 电流模运放的闭环特性电流模运放的闭环特性0( )1ufuffTAAssR Cu 0)fifARR当（时，电流模运放的闭环低频增益同电压模运放电流模运放的闭环低频增益同电压模运放第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术AD811电流模运放典型接法与闭环频率响应电流模运放典型接法与闭环频率响应第十一

7、章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术11.3 开关电容网络开关电容网络11.3.1 开关电容模拟电阻开关电容模拟电阻1ceqcTRCCf 开关电容网络：基于电容器电荷存储和转移原理，由开关电容网络：基于电容器电荷存储和转移原理，由受时钟控制的受时钟控制的MOS开关、开关、MOS电容和电容和MOS运放组成的运放组成的网络。网络。第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术11.3.2 开关电容积分器开关电容积分器22eq2111ccCCRCTCf C时常数1()H jj RC 211()cH jCjf C 理想理想RC积分器和开关电容积分器的传输函数分别为积分器和开关电容积分器的传输函数分别为第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术 开关电容积分器的工作情况开关电容积分器的工作情况（a) a) 为高时；（为高时；（b b） 为高时为高时12第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术开关电容有耗积分器和差分积分器开关电容有耗积分器和差分积分器开关电容积分器实现理想积分运算的条件：开关电容积分器实现理想积分运算的条件：cff信号频率第十一章第十一章 模拟集成电路设计新技术模拟集成电路设计新技术（a) RCa) RC状态变量滤波器状态变量滤波器 ( (b) b) 相应的开关电容网络实现相应的开关电容网络实现