ZMM4.7V/4.7V高輸出阻抗電流源①這是鏡像電流源的另一種改進電路,如圖6.1.3所示。由圖可知,電路的基準電流為

iref=vcc-vbe2-vbe3+vee/r                            (⒍1.4)

根據BJT的結構知識可知

IO=IC2=A3/A1IREF                                      (⒍1.5)

式中A1和A3分別是T1和T3的相對結面積②。

由于Tl、T2管構成鏡像電流源,它的輸出高輸出阻抗電流源,電阻串聯在T3管的發射極,其作用與射極偏置工作點穩定電路中的Rc相同,可使JO(=Ic3)高度定。由于Tl、T2電路的輸出電阻大,故該電路的動態輸出電阻r。遠比微電流源的動態輸出電阻高。后面將介紹,高阻抗的電流源在設計和分析差分式放大電路中,特別有利于抑制共模信號(見6.2節)。

組合電流源,在多級集成電路放大器中,往往使用一個基準電流以獲得多個電流源。圖6.1.4示出了一個典型的例子。通過R1的電流fREF就是四個電流源的基準電流。電路中基準電流rREF=(ycc+yEE-y:E1~yE:4)/RI,T1和T2、T4和T5構成鏡像電流源。而T1和T3、T4和T6則構成了微電流源。電路中的PNP器件與NPN器件類似,其差異在于它們的電流流向和電壓極性不同而已。組合電流源的實際應用電路可參閱6,4,2節741型集成運算放大器電路。在工程實際中,形象地將上部一組電路叫做電流源,而下部一組電路叫做電流阱③。

英文文獻中稱為Wilson電流源。

未給出兩管T1、T3結面積的幾何尺寸。

電流阱系英文CuⅡent sink一詞的譯稱,與Current source是對應的。

FET電流源,MOSFET鏡像電流源,電路如圖6.1.5a所示,T1、T2是N溝道增強型MOSFET對管,該電路的結構與圖6.1.1a所示的BJT鏡像電流源類似。由于T1的漏、柵兩極相連,只要7DD)/T,它必然運行于飽和區。假設兩管的特性全同,輸出電壓v。足夠大以至T2處于飽和區,則輸出電流J。將與基準電流JREF近似相等,即rO=JD2=IREF=(yDD+yss~7cs)/R       (6.1.6)

當器件具有不同的寬長比時,借助寬長比這一參數可以近似地描述兩器件電流之間關系,即

IO=W2/L2/W1/L1IREF (6.⒈7a)

在上式中未考慮溝道長度調制效應,即假設入=Q0電路的動態輸出電阻r0=rds2 = ∞ 。

如果用T3代替R,便可得到如圖6.1.5b所示的常用鏡像電流源,因Tl~T3特性相同,且工作在放大區,當MOSFET的入=0時,輸出電流為ID2=(W/L)2K′n2(ycs2-%2)2=Kn2(ycs2-%2)2  (6.1.7b)

MOSFET鏡像電流源,(a)基本的鏡像電流源 (b)常用的鏡像電流源

MOSFET多路電流源,電路如圖6.1.6所示,它是圖6.1,5b所示鏡像電流源電路的擴展。基準電流JREF由TO和T1以及正、負電源確定,根據前述各管漏極電流近似地與其寬長比(W/E)成比例的關系,則有

模擬集成電路,JFET電流源,如將N溝道結型場效應管(JFET)的柵極直接與源極相連,便可得到簡單的電流源,如圖6.1.7a所示,其輸出特性就是JFET自身的輸出特性,如圖6.1.7b所示。圖中標出了可用范圍,即從zDs=|7P|到擊穿電壓yR。電流源的動態輸出電阻等于輸出特性的斜率的倒數。