[例6们目的:设计一个能提供指定输出电流的基本镜像电流源。 电路如图65所示。晶体管参数为 VBEfon)=0.6,=100.V4=9∞0 当V=5V,=-5V时,输出电流为200uA。 心 求电阻R REF 解:由式(69)可得 1REF=10(1+a)=200×(1+,)=204u4 Q1 BE 由式(68)可得 V BE(on) 5-0.6-( 216K reF 0.204 ●●●000● ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
电路如图6.5所示。 [例6.1]目的:设计一个能提供指定输出电流的基本镜像电流源。 晶体管参数为 VB E(o n) = 0.6v, =100,VA = 当 V V 5V, 5V + − = = − 时，输出电流为200uA。 求电阻 R1 解：由式（6.9）可得 I REF I A ) 204 100 2 ) 200 (1 2 (1 = 0 + = + = 由式(6.8)可得 = − − − = − − = + − K I V V V R REF BE o n 21.6 0.204 ( ) 5 0.6 ( 5) 1
说明:输出电流与参考电流之间的差为%若提高β误差会更小。 但提高β是有限度的,所以只有通过改变电路结构来改变 式(69)的关系,从而减小1与F的偏差。 另外,电路中的电阻R1的数值还是比较大的,难集成。 3)输出电阻 图65所示电路的交流小信号 等效电路如图66所示。 由图66可得,基本镜像电 流源的输出电阻 图66计算基本镜像电流源输出电阻的等效电路r
说明:输出电流与参考电流之间的差为2%,若提高β,误差会更小。 但提高β是有限度的，所以只有通过改变电路结构来改变 式（6.9）的关系，从而减小 REF I 与I 0 的偏差。 R1 的数值还是比较大的，难集成。 3）输出电阻 图6.5所示电路的交流小信号 等效电路如图6.6所示。 由图6.6可得,基本镜像电 流源的输出电阻 ce r = r 0 图6.6 计算基本镜像电流源输出电阻的等效电路 另外，电路中的电阻
例6.2]计算基本镜像电流源中集电极一发射极之间电压的变化对电 流源电流的影响。已知电路如图65所示,晶体管参数为β=50, lB(m=0.7V,=80V电路参数为V=5V,"=5V,R=939 求当VC2从07变化至5V时D的大小 解:由式(68)可得 V+ p-ay25-07-5)=10m由式(69)可得 REF I l Io=lo 9.3 1+ B×3=0962mA 由式(64)可得 22 5-0.7)=0.052m V 输出电流的变化率为 V dl0.052 ●● (b) =0.054→5.4% ●●●●●● 0.962 ●●●●●●●
[例6.2]计算基本镜像电流源中,集电极－发射极之间电压的变化对电 流源电流的影响。已知电路如图6.5所示,晶体管参数为β=50, V V BE A (on) = = 0.7V, 80V 电路参数为 1 V V R k 5V, 5V, 9.3 + − = = − = Ω 求当 VCE 2 从0.7V变化至5V时 0 I 的大小。 解：由式（6.8）可得 A R V V V I BE on REF 1.0m 9.3 5 0.7 ( 5) 1 ( ) = − − − = − − = + − 由式(6.9)可得 mA I I REF 0.962 50 2 1 1 2 1 0 = + = + = 由式(6.4)可得 dV mA r dI CE (5 0.7) 0.052 83.2 1 1 2 0 0 = = − = 输出电流的变化率为 0.054 5.4% 0.962 0.052 0 0 = = I dI
说明: 虽然在许多电路中,偏置电流的变化率为5%对电 路的性能影响不大但在有些电路中,如模(数转换器中, 偏置电流的这个误差就显得很大了。 为了减小这个误差,我们必须对基本镜像电流源 的结构进行改进,由式(6.4)可知,必须较大幅度地 提高电流源的输出电阻。 ●● ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
说明: 虽然在许多电路中,偏置电流的变化率为5%对电 路的性能影响不大,但在有些电路中,如模/数转换器中, 偏置电流的这个误差就显得很大了。 为了减小这个误差，我们必须对基本镜像电流源 的结构进行改进，由式（6.4）可知,必须较大幅度地 提高电流源的输出电阻
2.改进的镜像电流源 )电路结构 V 提高电流源的精度,可以采用 图67所示的改进的镜像电流源电 路 Q3 图67中,晶体管Q3的引入是为了减小基本如 镜像电流源的两个晶体管基极从参考电流 BE3↓E Q 22 lEF中分得的电流。 的电流比Q1g2的电流要小很多, 因此它的β3比β=B2=β要小很多。图67改进的镜像电流源 ●●●●00● ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
2. 改进的镜像电流源 提高电流源的精度，可以采用 图6.7所示的改进的镜像电流源电 路。 图6.7 .改进的镜像电流源 图6.7中,晶体管 Q3 镜像电流源的两个晶体管基极从参考电流 的引入是为了减小基本 REF I 中分得的电流。 Q3 的电流比 Q1 Q2 的电流要小很多， 因此它的 3 比 1 ＝ 2 ＝ 要小很多。 1）电路结构