2022-2023学年高二物理竞赛课件：基本电流源电路

基本电流源电路 2 镜像电流源 基本电流源电路 一、镜像电流源 +Vcc R 2IB IB0 IB1 IC1 IR IC0 T1 T0 所以:IB0= IB1= IB,IC0 = IC1= IC= IB 。 使IC0和IC1呈镜像关系。 电路: T0与T1特性一致, 0 = 1= ; T0与T1工作在放大状态。 因为:UBE0=UBE1, 0 = 1= ; 工作原理: IC1为输出电流。 3 二、比例电流源 +Vcc R IB0+IB1 IB0 IB1 IC1 IR IC0 T1 T0 Re0 Re1 IE0 IE1 电路: T0与T1特性一致, 0 = 1= ; T0与T1工作在放大状态有反馈电阻Re; 工作原理: IC1为输出电流, 4 比例电流源 当 >>2时,IC0≈IE0≈IR , IC1 ≈ IE1,所以 +Vcc R IB0+IB1 IB0 IB1 IC1 IR IC0 T1 T0 Re0 Re1 IE0 IE1 0 比例电流源比镜像电流源的输出电流IC1具有更高的温度稳定性!(Re0和Re1是电流负反馈电阻)。 5 微电流源 三、微电流源 +Vcc R IB0+IB1 IB0 IB1 IC1 IR IC0 T1 T0 Re IE1 为了采用阻值较小的电阻,获得较小的输出电流IC1,可以将比例电流源中Re0的阻值减小到零 微电流源。 电路: 工作原理: 式中(UBE0- UBE1)只有几十毫伏,甚至更小,因此只要几千欧的Re,就可得到几十微安的IC1。 6 设计电路: 若VCC=15V,IR=1mA,UBE0=0.7V,UT=26mV,IC1=20 A,则 +Vcc R IB0+IB1 IB0 IB1 IC1 IR IC0 T1 T0 Re IE1 确定IR和IC1 计算R和Re的数值 7 4.2.2 改进型电流源电路 改进的目的: 减小基极电流的影响,提高输出电流与基准电流的传输精度,稳定输出电流。 微电流源: 比例电流源: 镜像电流源: 较小时,误差增大,需改进电路。 8 +Vcc R IB2 IB0 IB1 IC1 IR IC0 T1 T0 T2 IE2 一、加射极输出器的电流源 电路: T0、T1 、 T2特性一致, 0 = 1= 2 ; T2:射极输出器; IC1为输出电流。UBE0=UBE1,IB1= IB0= IB IC1 =IC0 。 利用T2管的电流放大作用,减小了基极电流IB0和IB1对基准电流IR的分流。 工作原理: 即使 很小,也可以认为IC1≈IR , IC1与IR保持很好的镜像关系。 9 二、威尔逊电流源 +Vcc R IB2 IC1 IR IC0 T1 T0 T2 IE2 IC2 2IB A B 电路: T0、T1 、 T2特性一致, 0 = 1= 2 ; T1的rce是T2的发射极电阻Re ; IC2为输出电流。UBE0=UBE1, IC1 =IC0 =IC 。 工作原理: 因为rce1非常大,所以可使IC2高度稳定。 A点的电流方程为: 10 在B点: 整理: IC2受基极电流影响很小。 +Vcc R IB2 IC1 IR IC0 T1 T0 T2 IE2 IC2 2IB A B 11 4.2.3 多路电流源电路 1. 基于比例电流源的多路电流源 R IC1 IR IC0 T1 T0 Re0 Re1 IE0 IE1 IC2 T2 Re2 IE2 IC3 T3 Re3 IE3 利用一个基准电流去获得多个不同的输出电流,以适应各级静态电流的需要 基准电流:IR 三路输出电流: IC1、 IC2 、 IC3 当IE0确定后,各级只要选择合适的电阻,就可以得到所需的各级电流。 根据所需静态电流,来选取发射极电阻的数值。 12 2.多集电极管构成的多路电流源 根据所需静态电流,来确定集电结面积。 设三个集电区的面积分别为S0、S1、S2,则 $