7模拟集成电路康华光 模拟电子技术 第六版.ppt

7.7.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理 同理 又 i1,3＝iC1＋iC3，i2,4＝iC2＋iC4 2. 双平衡四象限乘法器 7.7.1 变跨导式模拟乘法器的工作原理 最后可得 当vX 2VT、vY 2VT时 其中 （乘法运算） 信号大时增加非线性补偿电路 2. 双平衡四象限乘法器 7.7.2 模拟乘法器的应用 乘方 1. 运算电路 7.7.2 模拟乘法器的应用 除法 只有当vX2为正极性时，才能保证运算放大器是处于负反馈工作状态，而vX1则可正可负，故属二象限除法器。 利用虚短和虚断概念有 得 由乘法器的功能有 1. 运算电路 7.7.2 模拟乘法器的应用 开平方 利用虚短和虚断概念有 得 由乘法器的功能有 vi必须为负值时，电路才能正常工作。 1. 运算电路 7.7.2 模拟乘法器的应用 2. 压控放大器 乘法器的一个输入端加一直流控制电压VC，另一输入端加一信号电压vs时，乘法器就成了增益为KVc的放大器。当Vc为可调电压时，就得到可控增益放大器。 调制和解调在通信、广播、电视和遥控等领域中得到广泛的应用。利用模拟乘法器的功能很容易实现调制和解调的功能。 3. 调制解调 7.8 放大电路中的噪声与干扰 7.8.1 放大电路中的噪声 7.8.2 放大电路中的干扰 7.8.3 低噪声放大电路举例 *7.8.1 放大电路中的噪声 1. 噪声的种类及性质 （1）电阻的热噪声 由电子无规则热运动而产生随时间而变化的电压称为热噪声电压。 一个阻值为R（Ω）的电阻未接入电路时，在频带宽度B内所产生的热噪声电压均方值为 K ——玻耳兹曼常数，T ——热力学温度（K），B ——频带宽度（Hz）。 功率和电压的形式分别为 *7.8.1 放大电路中的噪声 具有均匀的功率频谱的噪声称为白噪声 热噪声电压密度 热噪声电压本身是一个非周期变化的时间函数，它的频率范围是很宽广的。因而噪声电压Vn将随放大电路带宽的增加而增加。所以在设计放大电路时要综合考虑增益、带宽等诸多因素。 热噪声的功率频谱密度 1. 噪声的种类及性质 （1）电阻的热噪声 *7.8.1 放大电路中的噪声 ① 热噪声 由于载流子不规则的热运动通过BJT内三个区的体电阻及相应的引线电阻时而产生。其中rbb?所产生的噪声是主要的。FET主要是沟道电阻的热噪声。 （2）三极管的噪声 1. 噪声的种类及性质 *7.8.1 放大电路中的噪声 ② 散粒噪声 由于通过发射结注入到基区的载流子数目，在各个瞬时都不相同，因而引起发射极电流或集电极电流有一个无规则的波动，产生散粒噪声。散粒噪声电流为 q ——每个载流子所带电荷量的绝对值，I ——通过PN结电流的平均值，B ——频带宽度。 散粒噪声具有白噪声的性质 （2）三极管的噪声 1. 噪声的种类及性质 *7.8.1 放大电路中的噪声 ③ 闪砾噪声 这种噪声与频率成反比，故又称为1/f 噪声或低频噪声。也称为接触噪声。 在有源器件中，主要原因是陷阱。当电流流过时，它会随机地捕获和释放电荷载流子，因此会引起电流本身随机地波动。在BJT中，这些陷阱与发射结里的杂质和晶体缺陷有关。在MOSFET中，它们与硅和二氧化硅边界上的额外电子能态有关。在有源器件中，MOSFET所含的这种噪声最多。这也是在低噪声MOS应用中最关注的一点。 （2）三极管的噪声 1. 噪声的种类及性质 *7.8.1 放大电路中的噪声 ③ 闪砾噪声 闪烁噪声总与直流电流有关，它的功率密度的形式为 （2）三极管的噪声 1. 噪声的种类及性质 式中K是器件常数，I是直流电流，a是器件的另一种常数，范围从1/2到2。 一般而言，FET的噪声比BJT小。此外。电阻元件中碳膜电阻的1/f 噪声最大，绕线电阻的1/f 噪声最小。 *7.8.1 放大电路中的噪声 ④ 雪崩噪声 雪崩噪声存在于工作在反向击穿模式的PN结中。在空间电荷层中的强电场的作用下，电子获得足够的动能，它们碰撞晶格产生出新的电子空穴对。这些新的电子空穴对以雪崩的形式产生出新的其他的电子空穴对。最终的电流是由流经反向偏置结的随机分布噪声尖峰组成的。与散粒噪声类似，雪崩噪声也要求有电流流动。然而，雪崩噪声一般要比散粒噪声更加剧烈，这也是齐纳二级管（稳压管）的噪声闻名遐尔原因。 （2）三极管的噪声 1. 噪声的种类及性质 *7.8.1 放大电路中的噪声 （3）集成运放的噪声，是由组成运放内部电路的元器件产生的噪声源以及内部电路连接的噪