電流源電路
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時(shí)間：2007-01-23
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在集成電路的制作工藝中，在硅片上制作各種類(lèi)型的晶體管比制作電阻容易的多，所占用的硅片面積也小的多，所以集成電路中的三極管除了作放大管外，大量的被用作恒流源或有源負(fù)載，為放大管提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)及提高放大器的放大倍數(shù)。下面先來(lái)介紹集成電路中的恒流源和有源負(fù)載電路。
基本電流源電路
1．鏡像電流源電路
如圖7-2-1所示的電路就是典型的鏡像電流源電路。
該電路的工作原理是：在電路完全對(duì)稱(chēng)的情況下，電阻R上的電流IR可作為電路的基準(zhǔn)電流，根據(jù)節(jié)點(diǎn)電位法可得該電流的表達(dá)式為：
在β»2的條件下，移項(xiàng)整理可得
（7-2-1） 由上式可見(jiàn)，當(dāng)Vcc和R的數(shù)值確定之后，三極管T0的集電極電流有確定的值IR。因電路的對(duì)稱(chēng)性，三極管T1集電極的電流與三極管T0集電極電流成鏡像關(guān)系，也隨著有確定的值IC。
鏡像電流源電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣闊，但存在著IC大時(shí)，電阻R上的功耗也大的缺點(diǎn)。改進(jìn)的方法是在兩三極管的發(fā)射極上增加電阻Re，使鏡像電流的關(guān)系變成比例的關(guān)系，組成比例電流源電路。
2．比例電流源電路
比例電流源電路如圖7-2-2所示。
該電路的工作原理是：由電路的結(jié)構(gòu)可知
（7-2-2）根據(jù)三極管的電流方程 
可得
可得
根據(jù)T0和T1的對(duì)稱(chēng)性可得
將上式代入式7-2-2中可得：
當(dāng)β»2時(shí)，有IC0≈IE0≈IR，IC1≈IE1，將這些關(guān)系代入上式可得
在一定的范圍內(nèi)，IR≈IC1，上式中的對(duì)數(shù)項(xiàng)可忽略，則
（7-2-3）與7-2-1式相比可得，在相同IC1的情況下，可以用較大的R，以減少I(mǎi)R的值，降低R的功耗。同時(shí)Re0和Re1是兩個(gè)三極管的發(fā)射極電阻，引入電流負(fù)反饋，使兩三極管的輸出電流更加穩(wěn)定。
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