基本鏡象恒流源電路

鏡像恒流源是電源適配器模擬集成電路中普遍存在的一種標(biāo)準(zhǔn)部件，它的受控電流與輸入?yún)⒖茧娏飨嗟龋摧斎胼敵鲭娏鱾鬏敱鹊扔?。其特點(diǎn)是輸出電流是對(duì)輸入電流按一定比例的“復(fù)制”，用來產(chǎn)生偏置電流和作為有源負(fù)載。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和各種技術(shù)領(lǐng)域中,有許多需要穩(wěn)定電流的地方。例如,高度穩(wěn)定的電磁場(chǎng)恒定的電鍍電流、給蓄電池充電的恒定充電電流,給電動(dòng)機(jī)或電阻爐起動(dòng)的恒定起動(dòng)電流等等,這些都應(yīng)該用恒流源電路來供給。在測(cè)量技術(shù)中某些元件器件的測(cè)試(例如大批電阻器阻值的測(cè)試和分級(jí))接觸電阻的測(cè)量等工作也需要用到恒流源電路。在電子電路中,特別在集成電路中,有許多場(chǎng)合需要直流壓降小但同時(shí)動(dòng)態(tài)電阻大的元件。例如,穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中的限流電阻、放大器中的集電極負(fù)載電阻、差動(dòng)放大器中的兩射極公共電阻、射極輸出器中的射極電阻等都是,這些電阻最好都用恒流源器件或恒流源電路來代替。在工業(yè)自動(dòng)化儀表中,也經(jīng)常用到恒流源電路。

恒流源是輸出電流保持恒定的電流源，而理想的恒流源應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：

a)不因負(fù)載(輸出電壓)變化而改變；

b)不因環(huán)境溫度變化而改變；

c)內(nèi)阻為無限大（以使其電流可以全部流出到外面）。

能夠提供恒定電流的電路即為恒流源電路，又稱為電流反射鏡電路。

輸出電流Ⅰo的溫度系數(shù)為零,即Io不隨溫度變化。

實(shí)際的恒流源電路當(dāng)然很難實(shí)現(xiàn)上述的這些理想值,但可力求接近它們

如果負(fù)載電阻B能夠始終保持不變,則可將B直接跨接在穩(wěn)壓電源適配器的兩個(gè)輸出端上來獲得恒定電流。但是,許多需用恒流源的實(shí)際負(fù)載例如晶體管、蓄電池和電磁場(chǎng)的線圈等等。它們的等效負(fù)載電阻都是經(jīng)常變化的。因此,在這種情況下,不能用上述的簡(jiǎn)單方法從穩(wěn)壓電源適配器來獲得恒定電流,而必須另外創(chuàng)立一些或者在穩(wěn)壓電源適配器幫助下或者不依靠穩(wěn)壓電源適配器的恒流源器件和恒流源電路。

鏡像恒流源是電流控制電流源，鏡像恒流源可以有多路輸出電流。人們對(duì)鏡像恒流源所關(guān)心的問題是其輸出電阻、Io對(duì)IR的跟隨精度以及它對(duì)電源電壓和溫度的靈敏性等。在傳統(tǒng)的電壓模式運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)中，鏡像恒流源用來產(chǎn)生偏置電流和作為有源負(fù)載。在新型電流模式模擬集成電路設(shè)計(jì)中，鏡像恒流源除了用來產(chǎn)生偏置電流外，還被廣泛用來實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)的復(fù)制或倍乘，極性互補(bǔ)的鏡像恒流源還可以實(shí)現(xiàn)差動(dòng)一單端電流信號(hào)的變換。鏡像恒流源是設(shè)計(jì)集成電路的基本單元電路。