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。该放大器的主要功能是反转电流流动的方向。当前镜像的主要功能是提供有源负载以及电路的偏置电流,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
电流镜电路

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。

威尔逊电路
威尔逊电路

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。不同的组件只能在电路设计中使用。它们允许无偏电流流入电路,例如差分对,这使得它们的功能进一步增强。考虑到所需的额外数量,这些镜子没有广泛使用外部IC技术,但是,在IC中使用的分立形式和曾经使用的原理是相似的。

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匹配。通常,如果它们精确地反射电流,则晶体管需要在类似的基板上。可以通过使用先进的电流镜像电路来解决这些问题。

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。该电路工作类似于先前讨论的镜子电路。使用MOSFET的电流镜电路如下所示。在下面的电路中,两个MOSFET被认为是M1和M2。

电流镜电路使用MOSFET
电流镜电路使用MOSFET

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)=我所以我将修复VGS值。可以在第二MOSFET上反射相同的VG。

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

此外,可以像V一样引入VDSDS.= V.DG.+ V.GS.。通过改变这一点,Shichman-Hodges模型给出了估计的答案F(V.GS.,V.DG.。所以可以像以下一样表达此函数。

一世D.= f(vGS.,V.DG.

一世D.=½kp(w / l)(vGS.-vt.H2(1 +λvDS.

一世D.=½kp(w / l)(vGS.-vt.H2(1 +λ(vDG.+ V.GS.)))

当输出电阻有限时计算O / P电阻

R.出去=((1 /λ)+ vDS.)/一世D.r = v / i

从上面的等式,

在哪里?P.'是晶体管技术相关的常数

'w / l'是宽度和长度的比率

'λ'主要用于通道长度的调制常数。

'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.一台电视DG.= 0)

否则,F.-1(一世D.)一旦V.DG.= 0.

规格

电流镜电路的表征可以通过以下规范来完成。

当前的转移率

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。

交流输出阻力

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

电流镜电路使用BJTS.如下所示。假设这些晶体管相等,因此晶体管操作温度以及器件参数都是相似的。由于VBE(基极发射极电压)对于这些晶体管相同,因此一旦忽略了基本电流,就可以在Q2晶体管上镜像Q1晶体管的IC1(参考电流)。这允许我们通过简单地修改R1来修改VC2电压而不断地修改IC2。

使用BJT的电流镜电路
使用BJT的电流镜电路

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.=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/一世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使用BJTS,MOSFET,规格等工作。这是一个问题,目前镜像电路的应用是什么?

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