模拟电子电路基础第11章.ppt

11.1 基本要求及重点、 难点11.2 习题类型分析及例题精解11.3 习题解答 　　(1) 了解电流模法的原理、 特点及其分析、 计算。　　(2) 了解电流反馈型集成运算放大器的基本特性和典型电路分析。　　(3) 了解开关电容网络的原理及其分析、 计算。 　　本章的主要内容包括：　　　(1)　“电流模”的概念、 跨导线性环的含义与应用。　　(2) 电流反馈放大器的特点：　同相输入端为高阻、 反相输入端为低阻， 核心是一个互阻放大器； 其闭环带宽取决于相位补偿电容与反馈电阻的乘积， 在改变增益大小的同时可保持一个恒定的带宽； 其输入、 输出各为一个跨导线性环。 电流反馈放大器的压摆率很高， 可用于高速、 宽带的信号处理。 　　(3) 开关电容网络是一个时间离散而幅度不量化的取样数据系统， 其主要成分为MOS开关、 MOS运放和MOS电容。 用电容与开关构成等效电阻， 其积分器的传递函数与取样频率以及电容比有关， 故精度可以做得比较高。 因为时间是离散的， 所以可用差分方程及Z变换来表述和分析。　　(4) 开关电流网络也是一种取样数据系统， 由MOS管、 电流源和MOS开关组成， 其中MOS电容就是MOS管子的Cgs， 是自然存在的， 不需专门制作， 也不参与运算； 仅仅起电荷存储作用。 这一点与开关电容网络大不相同。 在开关电容网络中， 电容是参与运算的关键元件， 不仅要求采用线性电容， 还要求采用浮地电容， 所以不能与数字电路兼容。 而开关电流网络在工艺上则完全与数字工艺兼容。 　　(5) 跨导运算放大器(OTA)是运算放大器的一种， 其核心思想是运放的输出电流与输入差模电压成正比。 跨导放大器在放大、 振荡、 滤波、 A/D、 D/A电路中均有广泛应用。　　本章只要求了解(1)~(3)的内容即可， (4)~(5)不作要求。 　　11-1 电路如图P11-1 所示。 设各管发射区面积相等(λ=1)， 且β1， 试用跨导线性环(TL)原理求解io=f(ix, iy, iz)的表达式， 并指出电路所实现的功能。 　　解 (1) 图(a)所示电路中V1~V4构成TL环。 图中　　　　　　　　 (iC2·iC4)CW=(iC1·iC3)CCW其中iC2=ix， iC4=io， iC1=iz， iC3=iy所以 　　　　　　　　　　　　(实现乘除功能) 　 (2) 图(b)所示电路中　　　　　　　　　(iC3·iC4)CW=(iC2·iC1)CCW其中iC3=iy， iC4=io, iC1=iC2=ix所以　　　　　　 　　　　　　 (实现平方与相除功能) 　　(3) 图(c)所示电路中　　　　　(iC3·iC4)CW=(iC1·iC2)CCW其中iC3=iC4=io, iC2=iy, iC1=ix所以　　　　　　　 　　　 (实现相乘和开方功能) 　　11-2 电路如图P11-2 所示。 设λ=1, β1， 求io的表达式， 并说明电路的功能。 　　解 (1) 图(a)所示电路中， iC7=iC3+iC4=io。　　环1： V5-V6-V7-V4， 其中iC5=iC6=iy， 所以有　　　　　　(iC5·iC6)CW=(iC7·iC4)CCW故  　　环2： V3-V7-V2-V1， 且iC2=iC1=ix， 所以有　　　　　　(iC3·iC7)CW=(iC2·iC1)CCW故又所以　　　　　　　， 实现矢量模的运算。 　　(2) 图(b)所示电路中， 有两个TL环。　　环1： iC3·iC7=iC1·iC2=(1+X)2I2　　环2： iC4·iC4=iC5·iC6=(1－X)2I2　　又有 iC3+iC4=2I所以　　输出电流为　　　　　　io=I－iC7=I－(1+X2)I=－X2I　　该电路实现了平方运算， 其中XI表示信号， X是范围为－1~+1的无量纲调制指数。 　　11-3 图P11-3 为电流反馈运算放大器AD811构成的反相比例放大器， 求闭环增益Auf及上限频率fH(设CT=5 pF)。 　　解 (1) 闭环增益 　　(2) 上限频率为 　　11-4 试比较开关电容网络与开关电流网络的异同点。　　解 (1) 开关电容网络与开关电流网络的共同点：　　· 二者同属于“取样数据系统”， 信号的时间是离散的， 但幅度是连续的(不量化)。　　· 二者都用MOS开关， 故瞬态噪声或尖峰干扰都比较　大。　　· 因为时