吉爾伯特電流增益單元(已修改)
2025-05-26 15:13 本頁面
【正文】 第八章 電流模電路基礎 167。 電流模 (current Mode)電路的一般概念 167。 跨導線性（ TL）的基本概念 167。 TL環(huán)路構成的電路模電路 返回 167。 電流模 (current Mode)電路的一般概念 一、 概述 什么是電流模電路？電流模電路就是能夠有成效地傳送，放大和處理電流信號的電路。 在電流模電路中，以電流作為變量分析和標定電路 。與此相對應的電壓模電路，則是偏重傳送，放大和處理電壓信號的電路并以電壓為變量來分析和標定電路。電流模的理論和技術，近年來發(fā)展的很快。 它主要的特點是具有高速的傳輸特點和非常小的失真。電流模技術已成為模擬集成電路的重要基礎。 目前，電流模電路引起關注的重要原因，是它在以下兩方面對傳統(tǒng)的電路觀念進行挑戰(zhàn)。 第一 , 傳統(tǒng)的觀念認為，閉環(huán)增益提高，必定導致帶寬宿小。然而，用電流模電路實現的電壓放大器，其帶寬幾乎與閉環(huán)增益無關。 所以，在電流模領域，可以突破增益帶寬積為常數的限制，而且使增益帶寬積隨閉環(huán)增益成線性增大。第二， 在電流模領域，多采用匹配 （ m a t c h ）技術，在電路結構上盡量對稱，其結果是將非線性失真，線性失真以及溫標等絕大部分相互對消，使得輸出與輸入做到極大的逼近 。用匹配技術所取得的保真度比用反饋還要高，這是迄今為止，對反饋技術的最大挑戰(zhàn)。本章將對電流模電路的特點，常用的電流模單元電路分別進行討論。返回 二、電流模電路的特點長期以來，人們已經習慣對電壓信號的處理，然而卻忽視了對電流信號的處理。在實際中，許多器件都具有電流傳輸的功能，如 BJT 和 FET 的輸出信號就是一個電流量。所以在對信號處理時，不一定非要把它轉換成電壓不可。對于這些器件，采用電流模的處理方法，更為簡單方便。電流模與電壓模電路的主要區(qū)別在于輸入與輸出阻抗上。首先，回顧一下，一個理想的電壓放大器，要求其輸入阻抗為無窮大，其輸出電阻為零。這種要求有利于電壓信號傳輸。對于理想的電流放大器，其輸入阻抗為零，而輸出阻抗為無窮大，只有這樣，才有利于電流信號的傳輸。此外，電流模電路還有如下特點：1 頻帶寬，速度高在電流模電路中，因為無需考慮電壓擺幅的大小，可以將管子的極間電容 （結電容ebC39。,39。 cbC ）處在低阻抗的節(jié)點上，使其上限頻率非常高，幾乎與 fT相近。共基電路就是一個明顯的例子，它的輸入阻抗很低，輸出阻抗很高，非常接近電流放大器 （ α =1 ），其短路電流放大系數的上限頻率為 fα，其原因非常明顯，因輸出端 （ C 極）短路時，二個結電容ebC39。， ,39。 cbC 都處在低阻抗節(jié)點上， 相應的時間常數很小，其上限頻率就很高 。由于，結電容處在低阻節(jié)點上，即使注入的電流在大范圍變化，結電容兩端的電壓變化仍然很小，因此，結電容從一個電平過渡到另一個電平所需時間很短，從而提高了瞬態(tài)響應速度。進一步的分析會看到，一個基本電流鏡，其電流傳輸的上限頻率約為 fT /2 ，而一個精度較高的 W ilson 電流鏡，其傳輸的上限頻率可達 fT。這些都充分的顯示了電流模電路在帶寬方面的優(yōu)勢。2 非線性失真小 在電流模電路中，因成功地采用了匹配 （ match ）技術，在滿足電流傳輸的基本要求下，盡量使電路對稱。即使是大信號時，電路也有較高的匹配精度，使得晶體管的非線性互相對消，其結果非線性失真大為減少。3 采用跨導線性原理簡化電路運算 跨導線性 （ T r a n s l i n e a r ）原理是描寫在一個電路中，一旦出現跨導線性環(huán)路，則環(huán)路中各晶體管的電流存在著一種約束關系。利用這種約束關系，可將復雜電路的計算變的很簡單，而且這一原理將適用于線性或非線性電路，即小信號和大信號都可適用。4 動態(tài)范圍大輸入信號的最小值受噪聲的限制，對于電壓和電流都是如此。輸出信號的最大值，對于電壓模電路受限于電源電壓，而對電流模電路受限于管子或電源的容量。在這方面，電流模電路并未占優(yōu)勢。然而，在要求低電源電壓供電時，電流電路的最大輸出電流，可以只受管子的限制，只要管子能給出大電流，其動態(tài)范圍可以很寬，這就顯出很大的優(yōu)勢。TL環(huán) I1 I2 I3 I4 Ic1 Ic2 Ic3 Ic4 167。 跨導線性（ TL）的基本概念 跨
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