【圖】電流源(恒流源)基礎知識
(2016/12/23)
電流源(恒流源)基礎知識
電流源(恒流源)基礎知識
電流源又稱恒流源，它是模擬集成電路的基本電路，常用作偏置電路和有源負載。從共射三極管輸出特性曲線上看，當基極電流一定時，集電極與發射極間電壓在一個較寬的范圍內發生變化，而集電極電流變化極小，說明晶體管集電極輸出電流具有恒流特性。三極管輸出端可等效為受控電流源βib和輸出電阻Rce相并聯。Rce=ΔUce/Δlc，通常Rce為數十千歐至數百千歐，遠大于負載電阻阻值，該三極管對負載近似認為是恒流源，若三極管發射極接有電流負反饋電阻RE，則其等效輸出電阻更高，該三極管更接近于恒流源了。
5.1.1 鏡像電流源
鏡像電流源電路如圖5.1所示。它由一只電阻和二只三極管組成。這兩只三極管是在一塊硅晶片上制作完成，它們由同一個發射極、同一個基極，兩個面積相等的集電極構成。
5.1.2 比例電流源
比例電流源如圖5.2所示。由圖可知，兩管基極電位相同，
電流源(恒流源)基礎知識
電流源又稱恒流源，它是模擬集成電路的基本電路，常用作偏置電路和有源負載。從共射三極管輸出特性曲線上看，當基極電流一定時，集電極與發射極間電壓在一個較寬的范圍內發生變化，而集電極電流變化極小，說明晶體管集電極輸出電流具有恒流特性。三極管輸出端可等效為受控電流源βib和輸出電阻Rce相并聯。Rce=ΔUce/Δlc，通常Rce為數十千歐至數百千歐，遠大于負載電阻阻值，該三極管對負載近似認為是恒流源，若三極管發射極接有電流負反饋電阻RE，則其等效輸出電阻更高，該三極管更接近于恒流源了。
5.1.1 鏡像電流源
鏡像電流源電路如圖5.1所示。它由一只電阻和二只三極管組成。這兩只三極管是在一塊硅晶片上制作完成，它們由同一個發射極、同一個基極，兩個面積相等的集電極構成。
5.1.2 比例電流源
比例電流源如圖5.2所示。由圖可知，兩管基極電位相同，
5.1.3 微電流源
微電流源如圖5.4所示，微電流源是比例電流源的一個特例
5.1.4 MOS電流源
由增強型NMOS構成的電流源如圖5.5所示，從放大的角度看，T1管屬百分百的直流電壓并聯負反饋的接法。UGS=UDS它工作于飽和區。進入飽和區的轉移特性方程為：
5.1.5 有源負載
電流源作為有源負載有兩種基本電路，分別是有源負載共射放大器（如圖5.7）和有源負載射極輸出器（如圖5.8）。在這兩圖中，電流源作為放大管的負載電阻，提供給放大管的靜態直流工作電流。通常電流源的動態（交流）輸出電阻遠大于負載電阻，于是放大管輸出的動態（交流）電流幾乎全部進入負載，提高了放大器的動態增益。
雙極型晶體管輸出特性曲線如圖5.9所示。
由于集電結反偏電壓UCB的變化使得基區寬度發生變化，此稱之為基區寬度調制效應，于是放大區的特性曲線發生傾斜，將這些傾斜線向左延伸，交于UCE軸上的一點，此點電壓稱歐拉電壓，記作UA。通常雙極型管的歐拉電壓約為100V以上。由晶體管的輸出電阻的定義可得：
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