學(xué)習(xí)線電講義陸廣華ch

1、University of Sciennd Technology of China§5.3 電流源偏置電路lugh2012年11月15日提綱n 1. 鏡像電流源n 2. 微電流源n 3. 比例電流源n 4. 多路輸出電流源n 5. 電流源用于電平移動電路2§5.3 電流源偏置電路1. 鏡像電流源n 理想電流源¨ 直流電流恒定，不因外電路的改變而變化，且交流內(nèi) 阻無窮大IoRs3§5.3 電流源偏置電路1. 鏡像電流源n BJT基本電流源電路RB1ICRB 2RE-VCC¨ 將BJT偏置性放大區(qū)，則集電極靜態(tài)電流IC保持恒定，可視作恒流源

2、8; 基本電流源溫度穩(wěn)定性較差，實際更常用的是鏡像電 流源4§5.3 電流源偏置電路（1）基本型n 電路結(jié)構(gòu)VCCR基準(zhǔn)電流（參考電流II Ro-VVI=I CCBE Rc1R5§5.3 電流源偏置電路（1）基本型n 直流分析VBEVCCI= IVTeESRI= I= I= I- 2IIIRooC 2C1RBIc1IRb >> 2 Þ I=» Io2R1+ bn 說明¨ 輸出電流與基準(zhǔn)電流近似相等，可看做其鏡像（對稱）6§5.3 電流源偏置電路（2）改進型n 設(shè)計目標(biāo)¨ 盡可能減小兩管基極電流對基準(zhǔn)電流的分流影響

3、，或 者說，降低晶體管值對電流精度和穩(wěn)定性的影響n 電路結(jié)構(gòu)VCCIRRIo- 2VV基準(zhǔn)電流：I= CCBE RRIB37§5.3 電流源偏置電路（2）改進型n 直流分析2IBI= I+ I= I+RC1B3C11+ böVCCæ1+2IRRIo= IC1 çb (1+ b ) ÷èøIB3IRÞ I= I=oC121+b (1+ b )8§5.3 電流源偏置電路（3）反饋型n 設(shè)計目標(biāo)¨ 進一步提高輸出阻抗n 電路結(jié)構(gòu)VCCIRIoR- 2VV基準(zhǔn)電流：I= CCBE RIB3R9§

4、;5.3 電流源偏置電路（3）反饋型n 直流分析+ 2IB + b IBæ b + 2 + b ö+ I= b IVI= I= Iç1+ b ÷CC1+ bRC1B3BBèøIRIoIRRÞ I=b + 2 + bBIB31+ b= b 2 + bIRIRÞ I= b I=b + 2 + boB31+ b1+2b (b + 2)1+ b輸出阻抗：r » b r'oc210§5.3 電流源偏置電路1. 鏡像電流源n 應(yīng)用¨ 鏡像電流源一般可提供mA 量級的電流，可作放大電路的集電

5、極、發(fā)射極偏置電流¨ 鏡像電流源提供的輸出電流即基準(zhǔn)電流，若要為基極提供偏置電流，基準(zhǔn)電阻取值較大，然而制作大電阻 不便于集成，故需采用微電流源11§5.3 電流源偏置電路2. 微電流源電路n 基本思路¨ 通過串入電阻，降低T2管的VBE降低T2管輸出電流< VBE1 ，進而VBE 2使得VCCRn 電路結(jié)構(gòu)VCCII RoÞRI c1II RoI c1Re212§5.3 電流源偏置電路2. 微電流源電路n 直流分析-VV基準(zhǔn)電流：I= CCBE RRVCCRVBE1 = VBE 2Io Re2IoIII RI R= V-V= V- ln

6、 E2 )(ln E1I c1oe2BE1BE 2TIIs1s 2=V ln IE1= V ln IRTTRe2IIE 2oVTln IRI=oRIe2o13§5.3 電流源偏置電路2. 微電流源電路= VTln IRIoRIe 2o對IR = 1mA，若要求I0 = 10mA，則可得室溫下Re = 12kW，其上壓降很小為0.12V，而電流已經(jīng)下降了100倍14§5.3 電流源偏置電路3. 比例電流源n 設(shè)計目標(biāo)¨ 輸出電流與基準(zhǔn)電流呈比例關(guān)系VCCRVCCRIoIII RoRII c1Þc1Re1Re215§5.3 電流源偏置電路3. 比例

7、電流源n 直流分析+ IR Re1= VBE 2+ Io Re2VBE1= V ln IRI R- IR= V-Voe2Re1BE1BE 2TIVoCC1 < IRR< 10 ÞI10IoI RoI c1I< 26mV ´ ln10 = 60mVln R VTIoRRe1e2RÞ I» I e1 oRRe 216§5.3 電流源偏置電路4. 多路輸出電流源電路結(jié)構(gòu)n= VTln IRVCCI：微電流源，Io3o3RIRIo5e3o3Io3Io 4IRå IIo4：鏡像電流源，Io4 = IRIc1Re3= ?Io5&

8、#168; 注意誤差累積效應(yīng)，輸出支路不能增加下去17§5.3 電流源偏置電路B4. 多路輸出電流源n 例：電流源電路分析4的b >>已知IR = 1mA，T1=.，若要求，BEON23求R1，R 2，R3。IRR1+15VI2I3T4T1T3T2R 250KR31K18§5.3 電流源偏置電路4. 多路輸出電流源解：由15 - IR R1 - 0.7 - 0.7 - IR×1 = 0可知，R1= 12.6KW而IR ×1 = I2 R 2 = I3 R3，故R 2 = 1K，R3 = 2K19§5.3 電流源偏置電路5. 電流源用

9、于電平移動電路n 必要性¨ 為了解決多級放大器的零輸入-零輸出問題，需要引入 電平移動電路¨ 電平移動電路在改變直流電平的同時，不應(yīng)該損失交 流信號n 可選方案¨ 使用電流源電路¨ 使用互補電路（ PNP 管與NPN管同時使用）20§5.3 電流源偏置電路5. 電流源用于電平移動電路n 電阻分壓式電平移動電路R2V=VOI+ RR12R2v =voiR + R12n 說明¨ 分壓式電平移動電路對直流和交流信號均進行分壓， 導(dǎo)致交流信號損失嚴(yán)重，不能滿足設(shè)計要求21§5.3 電流源偏置電路5. 電流源用于電平移動電路n 電流源用于電平移動電路Vo = Vi - Io Rrov=» vvoiir + Ro22§5.3 電流源偏置電路5. 電流源用于電平移動電路n 實際電路23§5.3 電流源偏置電路5. 電流源用于