【正文】 3 R 比例式鏡像電流源 在實際應用中，經常需要 IO 與 IR 成特定比例關系的鏡像電流源電路。 實現這種比例關系的電路可以從兩方面著手： （ 2）、在兩管的發(fā)射極上串接不同阻值的電阻。 （ 1）、改變兩管的發(fā)射結面積，前面介紹過 時的情況。 12 EE SS ? T1 T2 VCC iC2= IO iC1 IR R R2 R1 iE1 iE2 如圖所示 根據電路有 222111 RivRiv EBEEBE ???設 SSS III ?? 21并忽略基調效應。 則有 112221 RiRivv EEBEBE ???因為 221121 lnlnSCTSCTBEBE IiVIiVvv ???21lnCCT iiV?1122 RiRi EE ??故 112221ln RiRiiiVEECCT ??T1 T2 VCC iC2= IO iC1 IR R R2 R1 iE1 iE2 （根據 PN結的伏安特性） 當 β值足夠大時， OCE Iii ?? 2211 CE ii ?所以 1121ln RiRIIiVCOOCT ??OCTCO IiRViRRI 12121 ln??若 iC1 對 IO 的比值不太大時，例如、 101 ?OCIi 1 ?OCIi則 mVmVIiVOCT 1 ???T1 T2 VCC iC2= IO iC1 IR R R2 R1 iE1 iE2 并且滿足 時OCTC IiVRi 111 ln??121CO iRRI ?當 β值足夠大時， RC Ii ?1所以 RO IRRI21?則有 RRVVI onBECCR???1)(T1 T2 VCC iC2= IO iC1 IR R R2 R1 iE1 iE2 RO IRRI21? 由此式可知：只要改變兩個電阻的比值，就可得到 IO 對 IR 的不同比例關系，為了保證 IO 的精度，除了增大 β值外，還應該限制 IR 對 IO 的比值，應該滿足： OCTC IiVRi 111 ln??ORTR IIVRI ln1 ??或 的條件。 對 T2 管來說，接入 R2 后，還可以增大輸出的交流電阻 RO ， 可以改進恒流特性。 微電流源電路 微電流源電路： 能夠提供微安量級電流的電流源電路。 在前面所介紹的三種電流源電路，很難滿足輸出微安量級的電流，即使能夠滿足，則需要 R 或 R2 的電阻值很大，這又不符合集成工藝。 T1 T2 VCC iC2= IO iC1 IR R R2 iE2 通過對比例電路分析可知 OCTCO IiRViRRI 12121 ln??若令： R1 =0 則 OCTO IiRVI 12ln?ORTIIRV ln2?由圖可知： 威爾遜電流源 為了提高電流源的傳輸精度，可采用如圖所示的威爾遜電流源。威爾遜電流源是根據負反饋原理制成因而具有良好的溫度特性和很高的輸出電阻。假定由于溫度或負載的變化使 IO=IC3 加大，則 IE3也隨之增加，它的鏡像電流 IC1跟著增加 ，使UC1=UB3下降， IB3減小，使 IO基本保持 不變。 上述的基本電流源和比例電流源都可以連續(xù)成多路恒流源 ,多路恒流源是采用一個基準電流 IR供給 多個恒流輸出，其電路如圖 3— 39（ a）所示。在圖 3— 39（ a）中，若管子特性一致，則各路輸出電流相等，即 基準電流 IR與各級輸出電流的關系為 由于所有各管的基極電流均由基準電流 IR提供 ,因此輸出電流 Io與基準電流 IR的偏差為（ n+1） IB, n值越大，偏差越大。為了使 Io與 IR盡量接近相等，可采用圖 3—39（ b）所示電路。電路中，采用 了晶體管 To作為緩沖級，此時基準電流 IR與各級輸出電流的關系為 可見，輸出電流 Io與基準電流 IR的偏差值比圖 3—39（ a）電路減小了 倍。 在集成電路中，多路恒流源可采用多個集電極晶體管來實現，如兩路電流源可用圖 3— 39（ c） 所示電路來實現?？梢酝频茫碾娐饭δ芘c圖 3— 39（ a）電路 n=2時是一致的。 MOS管鏡像電流源電路 （ 1）、基本鏡像電流源電路 T1 T2 VSS IR IO ID1 ID2 如圖所示 要求 T1 與 T2 管的性能參數匹配，并且工作在飽和區(qū)。 根據電路可知： 21 GSGS VV ?因為 2)(1111 )(2 thGSGSonD VVlWCi ?? ?2)(2222 )(2 thGSGSonD VVlWCi ?? ?所以 T1 T2 VSS IR IO ID1 ID2 1122 )/()/(DD ilWlWi ?已知 OD Ii ?2當 時： 21 )/()/( lWlW ?RD Ii ?112 DD ii ?即 RO II ?（ 2）、動態(tài)電流鏡 如圖所示 T1 T2 IR IO ID1 ID2 S Cgs 在 MOS管鏡像電流源電路中接入開關 S ， 設、 S 閉合時， T2 管的輸出電流為 IO ， 產生 IO 所需的柵源電壓 為 VGS2 ， 這個電壓儲存 在柵源極之間的電容 Cgs上，則當 S斷開時，由于 MOS管的柵極電流幾乎為零，而 Cgm 又無放電回路，因此，其上的電壓幾乎不變，結果是 T2 管的輸出電流繼續(xù)維持在 IO 上。 這種電流存儲效應，顯然是 MOS管鏡像電流源電路所特有的性能。 電路還可以改進為如圖所示的電路： S1 S3 S2 T II IO=II Cgs 結構 由一只 MOS管 T 和三只開關 S1 、S2 、 S3 組成。 工作原理 當 S1 與 S2 閉合時， S3 斷開，此時 T 管作為電流源的參考支路，其柵極和漏極連在一起，并接到輸入電流 II 上，這時柵極電容 Cgs 充電，直到 II = IO 時，達到所需要的柵源電壓，而后斷開 S1 、 S2 ， 閉合 S3 ， T管便作為電流源的輸出管，這時通過 S3 的輸出電流為 IO=II 。 （ 3）、開關電流電路 利用電流存儲效應，還可以組成另一大類電路，稱為開關電流電路。 vs1 t 0 vs2 t 0 I 為偏置電流， ii 為輸入信號電流，開關 S1 和 S2 由不重疊的反相時鐘控制。 當 S1 閉合， S2 斷開時， T2 管中儲存的電流為 ： iiI ?iiI ?T1 I T4 T3 T2 I S2 S1 ii io VDD 當 S1 斷開 ， S2閉合時， T2 管中的電流通過 T3 管傳送到 T4 管輸出，顯然這個輸出電流 io 就是前一個時鐘周期儲存在 T2 管中的輸入電流 ii 。 即 io ii ?T1 I T4 T3 T2 I S2 S1 ii io VDD iiI ?二、其它改進型電流源電路 由前面討論可知：對于各種改進型電流源電路都要針對下述目標而進行