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电流源概述
6-1.1 电流源概述
电流源是一个使输出电流恒定的电源电路,与电压源相对应。
(1) 电流源电路是一个电流负反馈电路,并利用PN结的温度特性,对电流源电路进行温度补偿,以减小温度对电流的影响。
(2) 电流源电路在模拟集成放大器中用以稳定静态工作点,这对直接耦合放大器是十分重要的。
(3) 用电流源做有源负载,可获得增益高、动态范围大的特性。
(4)用电流源给电容充电,以获得线性电压输出。
(5)电流源还可单独制成稳流电源使用。
(6)在模拟集成电路中,常用的电流源电路有:镜像电流源、精密电流源、微电流源、多路电流源等。
6-1.2 三极管基本电流源
用普通的三极管接成电流负反馈电路,即可构成一个基本的电流源电路。分压偏置基本放大电路就具有这一功能,其电路如图6-1所示。分压偏置电路对工作点具有稳定作用,也就是对Io有稳定作用,具有稳流特性。
(a) (b)
图6-1 三极管电流源
电压源的内阻小,电流源的内阻大,内阻越大说明稳流特性越好。下面就通过图6-2所示的等效电路来求该电路的内阻,以探讨其稳流特性。
图6-2 求Ro微变等效电路
由图6-2可得
解得
可见三极管基本电流源的内阻较三极管放大区的输出电阻rce又有较大提高。
6-1.3 集成电路电流源
6-1.3.1 镜像电流源
镜像电流源电路,如图6-3所示,它的特点是工作三极管的集电极电流是电流源电路电流的镜像(相等)。
图6-3 镜像电流源
三极管T1、T2匹配,,则
且,当时,,IC2和IREF是镜像关系。
6-1.3.2 精密电流源
精密镜像电流源和普通镜象电流源相比,其精度提高了( 倍。电路如图6-4所示。由于有T3存在,IB3和将比镜像电流源的2IB小β3倍,因此IC2和IREF更加接近。
图6-4 精密镜像电流源
6-1.3.3 微电流源
微电流源电路如图6-5所示,通过接入Re电阻得到一个比基准电流小许多倍
图6-5 微电流源
的微电流源,适用于微功耗的集成电路中。由图可得:
I O与IREF的关系如下
一般有IS1= IS2,所以
因(VBE小,IO IREF。同时IO的稳定性也比IREF好。
6-1.3.4 比例电流源
在镜像电流源电路中,若增加两个发射极电阻,使两个发射极电阻中的电流成一定的比例关系,即可构成比例电流源。其电路如图6-6所示。
因两三极管基极对地电位相等,于是有
图6-6 比例电流源
6-1.3.5 多电流源
通过一个基准电流源稳定多个三极管的工作点电流,即可构成多路电流源,电路见图6-7。图中一个基准电流IREF可获得多个恒定电流IC2、IC3(。
图6-7 多电流源
46
因
所以,
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