清华大学：《模拟电子电路》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 模拟集成基本单元电路基础（2.6）电流模电路基础

26电流模电路基础 261电流模电路的一般概念 电流模电路是以电流作为参量来处理模拟信号的电路 26.2跨导线性(TL)的基本概念 由式: 可知,跨导gn和集电 极电流l成线性关系 u(mV) 图26.2理想BT的B与ic呈理想对数关系

2.6 电流模电路基础 2.6.1 电流模电路的一般概念 电流模电路是以电流作为参量来处理模拟信号的电路。 2.6.2 跨导线性（TL）的基本概念 由式: T C m V I g = 可知，跨导gm和集电 极电流IC成线性关系

263跨导线性(TL)回路原理 BE2 BE4 BE3y BEl ∑Vnh=0 消去v得:2hn=0 UBEI UBE N 3 TL回路必须满足两个条件: vBE切 (1)在T回路中必须由偶数个正偏发射结 N (2)顺时针方向和逆时针方向得正偏结数量 必须相等。 图263简化TL原理回路

2.6.3 跨导线性（TL）回路原理 vBE2 + vBE4 −vBE3 −vBE1 = 0 ln 0 1  = = Sj Cj T n j I i V j 消去VT得： ln 0 1  = = Sj Cj n j I i TL回路必须满足两个条件： （1）在TL回路中必须由偶数个正偏发射结 （2）顺时针方向和逆时针方向得正偏结数量 必须相等

根据上面两个条件有: CΣTmnh)o=(∑rnha Ccw Sk Ck CW=( ccW Ck ch CcW k=1 k=1

CCW S k Ck Tk n k CW S k Ck Tk n k I i V I i ( V ln ) ( ln ) 2 1 1 2 1 =1 =  =  CCW S k Ck n k CW S k Ck n k I i I i ( ln ) ( ln ) 2 1 1 2 1 =1 =  =  根据上面两个条件有： CCW Sk Ck n k CW Sk Ck n k I i I i ( ) ( ) 2 1 1 2 1 =1 =  = 

令: 有 Ck k=1 A CW CCW k=1 k 式中αk恰好是发射极电流密度,于是可以用最简明紧凑 A的形式来表达T回路原理 (∏J)m=(J CcW 在含有偶数个正偏发射结、且顺时针方向结的数量与逆时针 方向结的数量相等的闭环回路中,顺时针方向发射极电流密度 之积等于逆时针方向发射极电流密度之积

Sk k Sk 令： I = A J 有： CCW k Ck n k CW k Ck n k A i A i ( ) ( ) 2 1 1 2 1 =1 =  =  式中 k Ck A i 恰好是发射极电流密度，于是可以用最简明紧凑 的形式来表达TL回路原理 CW CCW ( J ) = ( J ) 在含有偶数个正偏发射结、且顺时针方向结的数量与逆时针 方向结的数量相等的闭环回路中，顺时针方向发射极电流密度 之积等于逆时针方向发射极电流密度之积

考虑TL回路中发射区面积之比时: (∏,∏ik)w=(∏∏lick) (∏J)cw=A(∏J)c 式中入为发射区面积比例系数: (∏A) cn T 图26,4电流镜——最简单的TL回路

考虑TL回路中发射区面积之比时： Ck CCW k Ck CW k i A i A ) 1 ) ( 1 (  =   CW CCW ( J ) = ( J ) 式中λ为发射区面积比例系数： k CCW k CW A A ( ) ( )    =

264由TL回路构成的基本电流模电路 2641典型甲乙类推挽电流模单元 C2 T C2 平1 TV C2 Ia+=Is-I+T c1 +1 B B 图266甲乙类互补电流模单元

2.6.4 由TL回路构成的基本电流模电路 2.6.4.1 典型甲乙类推挽电流模单元 1 2 2 B C C I = i • i C C I I = I + I 2 1 2 1 2 2 ) 1] 2 [( 2 1 = + + B I C I B I i i i I 2 1 2 1 ) 1] 2 [( 2 1 = − + + B I C I B I i i i I

当l1时,可以简化为 C2 用输入电流分配系数来表示,则:5=7-{ 2/ B C1 Ⅰn- +(1-6)

当|iI |>IB时，可以简化为： i C1  0 C I i  i 2 用输入电流分配系数δ来表示，则： C B I i = I −i 1 C B I i I (1 )i 2 = + − ) 1] 1} 2 {[( 2 1 2 1 2 = − + − B I I B I i i I 

26..2吉尔伯特电流增益单元及多级电流放大器 差模输入电流: 输出电流 (1-x)(I+lt) (1+x)(I+l) (1-x)-(1+x)=-2x 差模输出电流: N iod=(1-x)(I+lE)-(1+x)(+lE) N TH N 2x(+lo) (1-x) I(l+r).I 差模电流增益: 1+Ⅰ 输入电流 Od E =1+2E 图2.6.7由TL回路组成的吉尔伯特电流增益单元

2.6.4.2 吉尔伯特电流增益单元及多级电流放大器 差模输入电流： i x I x I x I Id = (1− ) − (1+ ) = −2 差模输出电流： 2 ( ) (1 )( ) (1 )( ) E Od E E x I I i x I I x I I = − + = − + − + + 差模电流增益： I I I I I i i A E E d Od i d = + + = = 1

两级电流放大器 图了Q8赛甲軍事 (-3)11擲y申 差模电流增益: e E E2 id OSAN N级电流增益单元级联的 总电流增益: (I-x)(+1) (I+x)(1+1) 0 SAUN A=1+∑

两级电流放大器 差模电流增益： I I I I A E E id 1 2 =1+ + N级电流增益单元级联的 总电流增益： I I A Ej n j i d 1 1 = = + 

象限乘除器: +v T T 二 x 图269由TL回路构成的一象限乘除器

一象限乘除器： z y x o i i = i i x z y o i i i i =