什么是当前镜子:电路及其工作
用于设计整体型集成电路,最流行的技术是当前镜子。因此,在该方法中,可以进行电路的设计以将当前电流的电流流复制到另一个能量控制的另一个包括电流控制的特征。这里,可以以从设备反转到设备的形式复制电流的流程。一旦改变了第一有源器件内的电流流程,则也将改变来自其他有源设备的反射输出电流。因此,电流镜电路经常被称为CCC(电流控制电流源)。本文讨论了当前镜像电路及其工作的概述。
什么是当前镜子?
该电路用于复制一个有源装置中的电流流程,并通过维持输出电流稳定而不是加载来控制另一设备中的电流流量被称为电流镜。从理论上讲,完美的电流镜是反相电流放大器。这个放大器的主要功能是逆转电流的流动方向。电流镜的主要功能是为电路提供主动负载和偏置电流,也用于形成更实用的电流源。
电流镜电路
通常,电流镜电路的设计可以用两个主要完成晶体管甚至虽然其他设备也使用了FET。这些电路中的一些可以利用上述两个晶体管,以允许增强性能水平。顾名思义,它将电流的流程复制在一个有源设备中,而在另一个有源设备中,它将保持输出电流稳定而不是加载。复制的电流是恒定的电流。
电流镜电路图如下所示。该电路可以用两个晶体管构建,其中一个晶体管基座和收集器端子连接,而其他一个晶体管基座和收集器端子在其他情况下也没有。在电路中,两个晶体管的基端子都连接,而发射器端子被提供给GND。在该电路中,两个晶体管都类似地工作。
在电路操作中,第一晶体管的基极 - 发射极端子(TR1)作为二极管工作,因为收集器和基极端子连接在一起。
朝向TRI晶体管的电流流动通过其他方式进行外部设置组件并且因此,在第一晶体管的聚光点上产生了特定电压。当这两个晶体管上的电压相同时,一个晶体管内的电流流程将精确地镜像第二晶体管。因此,进入第一晶体管的电流流动将被反射到第二晶体管中并因此反射到R1负载中。
威尔逊当前镜子
电流镜电路的变化称为Wilson电流镜电路,因为该晶体管包括另一个晶体管状TR3。威尔逊电流镜的电路图如下所示。在电路中,TR3晶体管将第一晶体管(TR1)的集电极端子保持在等于VCC下方的两个二极管的电压。
该电路克服了较早的效果,非常有用,特别是在IC或集成电路。在电路设计中可以简单地使用不同的元件。它们允许无偏置电流流入电路,如差分对&这确保它们的功能进一步增强。这些反射镜并没有广泛使用外部IC技术,因为需要额外的组件数量,然而,原理是相似的,在离散形式和曾经在IC中使用。
当前镜子的限制
使用上面讨论的两个晶体管的电流镜电路可能频繁地足以用于大多数应用程序。但它包括以下几种情况下的一些限制。
电流随输出电压内变化的变化
当由于O / P输出阻抗引起的输出电压变化而不是无限制时,电流的流量将改变,因为;通过在TR2晶体管内的指定电流下的集电极电压有一个小的“VBE”。通常,电流的流程可能会随输出符合范围的25%而变化。
电流匹配呈晶体管匹配
电流的匹配主要取决于晶体管的匹配。通常情况下,如果要精确地反映电流,晶体管需要位于相似的衬底上。这些问题可以通过采用先进的电流反射电路来解决。
电流镜电路使用MOSFET
该电流镜电路可以用两个实现Mosfet.晶体管。该电路的工作原理类似于前面讨论的镜像电路。使用mosfet的电流反射电路如下所示。在下面的电路中,两个mosfet被认为是M1和M2。
如Vds≤vgs,第一MOSFET,如M1,而M1的第二MOSFET,如果输出电压与饱和电压相比,输出电压较高,则第二MOSFET在饱和区域中。因此,第一MOSFET的输入电流可以控制第二MOSFET的O / P电流。
MOSFET的功能是,该晶体管的漏极电流将G至S和D的功能复制到G电压。因此,通过使用以下功能,可以写入公式。
一世D.= f(vGS.,V.DG.)
因此,M1输入电流可以朝向漏极电流镜像。可以通过偏置电阻提供输入电流。如果VDG为M1为0,则M1的漏极电流将是
一世D.= f(vGS.,V.DG.= 0)
因此,f(vGS.,0)=我在所以,我在将固定VGS值。同样的VGS可以在第二个MOSFET上反射。
一世出去= f(vGS.,V.DG.= 0)是真的。
因此,可以将O / P电流镜像,如I / P电流,一世出去=一世在
此外,VDS可以像VDS.= V.DG.+ VGS.。通过改变这一点,Shichman-Hodges模型给出了估计的答案F(V.GS.,V.DG.)。这个函数可以这样表示。
一世D.= f(vGS.,V.DG.)
一世D.=½kp(w / l)(vGS.vtH)2(1 +λVDS.)
一世D.=½kp(w / l)(vGS.vtH)2(1 +λ(VDG.+ VGS.)))
当输出电阻有限时计算O / P电阻
R.出去=((1 /λ)+ vDS.) /我D.r = v / i
由上式可知,
在哪里?P.'是晶体管技术相关的常数
“W/L”是宽度和长度的比值
λ主要用于信道长度的调制常数。
'V.GS.'是源电压的门
'Vth'是阈值电压
'V.DS.'是源电压的排水管
符合性电压,其中VDG = 0和MOSFET的电阻高,电流镜在较少的O / P电压范围内。可以通过导出这种情况来测量该电压。
V.简历= V.GS.(一世D.在VDG.= 0)
否则,F.1(一世D.)一旦V.DG.= 0.
规格
电流反射电路的特性可以通过以下规范来完成。
电流传输比
电流镜电路用于将一个有源设备的输入电流复制到其他有源器件的输出。这种电路也称为理想的电流放大器,包括替换设计,可以倾覆电流的方向。因此,电流传输比是电流放大器的重要因素。
交流输出电阻
抗性包括根据欧姆法的VI关系。因此,AC O / P的电阻在输出电流相对于电压变化的稳定性内发挥着关键作用。
电压下降
跨输出的工作镜电路的电压降较少。该电路可以工作的电压范围称为合规范围和该合规范围内的最低电压的最低电压被称为合规电压。保持晶体管主动的最小电压是必要的,因此最少的电压主要取决于晶体管的规格。
因此,这一切都是关于当前镜像电路的当前镜像电路的概述。
使用BJT的电流镜电路
采用电流镜像电路BJTS.如下所示。假设这些晶体管是相等的,所以两个晶体管的工作温度和器件参数是相似的。由于这些晶体管的VBE(基极-发射极电压)是相同的,那么Q1晶体管的IC1(参考电流)可以通过Q2晶体管被镜像,IC2 = IC1,一旦基极电流被忽略。这允许我们通过简单地修改R1来分别修改VC2电压的IC2,如
一世C1.= V.CC.-0.7V / R1
如果两个基本电流都像我一样B1.& 一世B2使用,然后使用
一世C2.=一世C1./(1+(2 /β))
实际上,由于由于早期效果,“Q2”晶体管包括有限的输出电阻,IC2不与VC2相当独立。因此,可以发现IC2通过VC2略微扩增。
与VC2相比的IC2性能可以根据早期电压解释
一世C2.=是V.BE2 /V.T.(1 + vCE2/ V.一种)
从上面的等式,'VA'是早期电压。因此,目前的镜子的O / P电阻可以写为
ro = V.一种/我C2.
最后,BJT应该处于活动模式,以相应地工作电流镜。
因此,这一切都是关于当前镜子的概述电路及其工作使用bjt, mosfet,规格等。这里有一个问题,电流镜电路有哪些应用?