電流源電路

2020-11-22 電子產品世界

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/259020.htm
  在集成電路的製作工藝中,在矽片上製作各種類型的電晶體比製作電阻容易的多,所佔用的矽片面積也小的多,所以集成電路中的三極體除了作放大管外,大量的被用作恆流源或有源負載,為放大管提供合適的靜態工作點及提高放大器的放大倍數。下面先來介紹集成電路中的恆流源和有源負載電路。
如圖7-2-1所示的電路就是典型的鏡像電流源電路。

  該電路的工作原理是:在電路完全對稱的情況下,電阻R上的電流IR可作為電路的基準電流,根據節點電位法可得該電流的表達式為:

在β»2的條件下,移項整理可得

(7-2-1)

  由上式可見,當Vcc和R的數值確定之後,三極體T0的集電極電流有確定的值IR。因電路的對稱性,三極體T1集電極的電流與三極體T0集電極電流成鏡像關係,也隨著有確定的值IC

  鏡像電流源電路結構簡單,應用廣闊,但存在著IC大時,電阻R上的功耗也大的缺點。改進的方法是在兩三極體的發射極上增加電阻Re,使鏡像電流的關係變成比例的關係,組成比例電流源電路。

2.比例電流源電路

比例電流源電路如圖7-2-2所示。

該電路的工作原理是:由電路的結構可知

(7-2-2)
根據三極體的電流方程 可得

根據T0和T1的對稱性可得

將上式代入式7-2-2中可得:

當β»2時,有IC0≈IE0≈IR,IC1≈IE1,將這些關係代入上式可得

在一定的範圍內,IR≈IC1,上式中的對數項可忽略,則

(7-2-3)

與7-2-1式相比可得,在相同IC1的情況下,可以用較大的R,以減少IR的值,降低R的功耗。同時Re0和Re1是兩個三極體的發射極電阻,引入電流負反饋,使兩三極體的輸出電流更加穩定。

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