模擬電路之精確鏡像電流源的設計

2021-01-10 電子發燒友
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模擬電路之精確鏡像電流源的設計

電源網 發表於 2019-12-26 15:15:04

（文章來源：電源網）

由基本鏡像電流源可知，三極體的直流增益βF對鏡像電流源的輸出誤差會產生影響，為了減少這一誤差，可以藉助β增強電路對基本鏡像電流源電路進行優化。增加了額外的Q3，目的是增加三極體的等效直流增益，從而減少輸出電流與輸入電流之間的誤差。

這裡假設Q1與Q2是完全對稱的，具有相同的Vbe，從而他們具有相同的集電極電流Iout。Q3為Q1與Q2提供基極驅動電流，因此Q3的發射極電流為2Iout／βF。另外再通過發射極與集電極電流之間的關係，從而推導出輸出與輸入電流之間的關係式。

從中我們可以看出，誤差反比於直流增益βF的平方，相比於基本鏡像電流源電路（誤差反比於直流增益βF），誤差被大大減少了。Wilson鏡像電流源減少誤差的基本思想是通過負反饋實現的。

假設Wilson鏡像電流源中IB3增加，會導致Q3的集電極電流隨之增加，從而流過Q2的集電極電流增加，進一步導致Q2和Q1的基極電流增加，最後IC1的電流也增加了。IC1電流的增加會導致流過Q3的基極電流IB3減少，從而形成負反饋機制。

進一步推導，我們可以得出輸出與輸入電流之間的關係，從中我們可以看出，Wilson鏡像電流源電路的誤差也是反比於直流增益βF的平方，誤差被大大減少。Widlar鏡像電流源電路被廣泛應用於低電流輸出的場合。由Widlar鏡像電流源電路可知，Q2的基極驅動電壓是由Q1的基極驅動電壓減去電阻RE上的壓降得到的，從而Q2的集電極電流要比Q1小，但是Q1仍可以維持在比較好的控制區域。

還有很多其它的增強版鏡像電流源電路，比如Cascode鏡像電流源電路，它的目的是加大等效輸出阻抗。
        （責任編輯：fqj）

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