集成运算拓宽电路中的恒流源电路怎样剖析?
剖析恒流源电路的办法是:
(1)断定恒流源电路中的基准晶体管或场效应管;
(2) 核算或断定基准电流;
(3)依据半导体器材之间的一同性,核算输出恒流值;
(4)制作恒流有些的交流通路,断定恒流源的内阻。
因为恒流源的内阻较大,核算恒流源内阻时不能疏忽三极管集电极与发射极之间,或场效应管漏极与源极之间的动态电阻。
【答复进程】:1、根柢镜像恒流源剖析
已知根柢镜像恒流源电路如图1所示,试核算输出电流的巨细和恒流源内阻。
图1
晶体管是基准管,且,作业在拓宽状况。
当与特性参数彻底共一同,由可推得
由基准输入回路得,
所以,
当时,。
恒流输出管的交流通路如图1(b)所示,将晶体管用微变等效模型代替后的电路模型如图1(c),显着,恒流源的内阻。
有必要留神,运用管的恒流特性时,有必要满足,确保一贯作业在拓宽状况。
根柢镜像恒流源电路的拓宽电路有两种,如图2所示。
图2
图2(b)的管选用多集电极晶体管(图2(a)已将其涣散画),以基准管的集电极面积为基准,可得到一组与集电极面积成正比的多个恒流源。
图2(c)中添加管能够进一步削减恒流输出与基准电流之间的近似程度,此刻,
所以,
当时,根柢镜像恒流值,添加管后,更挨近。
2.高内阻(Wilson)恒流源
图3是Wilson恒流源电路,试核算恒流输出值。
图3
管是基准管,,作业在拓宽状况。
当、、均作业在拓宽状况时,各电流之间联络为:
拾掇后可得:
按二极管办法联接的管是管发射极的等效电阻,Wilson恒流源的内阻要大于。
3.微恒流源(Widlar)电路
图4是Widlar微恒流源电路,试核算输出恒流值。
图4
晶体管是基准管,且,作业在拓宽状况,。
管发射极电流与发射极电压之间的联络为:
所以,
(1)
同理,当作业在拓宽状况时,
(2)
由基极回路方程得:
(3)
将式(1)和式(2)代入式(3),一同思考,得:
(4)
例,当电源电压等于+15V,,若要发作的恒流源,试断定电阻R1的值。
将参数代入式(4)可得。
若不选用微电源源电路,选用根柢恒流源电路,尽管只需求一个电阻R,但此刻电阻阻值央求为:
此阻值远大于微电源电路中电阻R与R1之和,意味着需求占用更多的芯片面积。
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