ZMM4.7V/4.7V高输出阻抗电流源①这是镜像电流源的另一种改进电路,如图6.1.3所示。由图可知,电路的基准电流为

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

根据BJT的结构知识可知

IO=IC2=A3/A1IREF                                      (⒍1.5)

式中A1和A3分别是T1和T3的相对结面积②。

由于Tl、T2管构成镜像电流源,它的输出高输出阻抗电流源,电阻串联在T3管的发射极,其作用与射极偏置工作点稳定电路中的Rc相同,可使JO(=Ic3)高度定。由于Tl、T2电路的输出电阻大,故该电路的动态输出电阻r。远比微电流源的动态输出电阻高。后面将介绍,高阻抗的电流源在设计和分析差分式放大电路中,特别有利于抑制共模信号(见6.2节)。

组合电流源,在多级集成电路放大器中,往往使用一个基准电流以获得多个电流源。图6.1.4示出了一个典型的例子。通过R1的电流fREF就是四个电流源的基准电流。电路中基准电流rREF=(ycc+yEE-y:E1~yE:4)/RI,T1和T2、T4和T5构成镜像电流源。而T1和T3、T4和T6则构成了微电流源。电路中的PNP器件与NPN器件类似,其差异在于它们的电流流向和电压极性不同而已。组合电流源的实际应用电路可参阅6,4,2节741型集成运算放大器电路。在工程实际中,形象地将上部一组电路叫做电流源,而下部一组电路叫做电流阱③。

英文文献中称为Wilson电流源。

未给出两管T1、T3结面积的几何尺寸。

电流阱系英文CuⅡent sink一词的译称,与Current source是对应的。

FET电流源,MOSFET镜像电流源,电路如图6.1.5a所示,T1、T2是N沟道增强型MOSFET对管,该电路的结构与图6.1.1a所示的BJT镜像电流源类似。由于T1的漏、栅两极相连,只要7DD)/T,它必然运行于饱和区。假设两管的特性全同,输出电压v。足够大以至T2处于饱和区,则输出电流J。将与基准电流JREF近似相等,即rO=JD2=IREF=(yDD+yss~7cs)/R       (6.1.6)

当器件具有不同的宽长比时,借助宽长比这一参数可以近似地描述两器件电流之间关系,即

IO=W2/L2/W1/L1IREF (6.⒈7a)

在上式中未考虑沟道长度调制效应,即假设入=Q0电路的动态输出电阻r0=rds2 = ∞ 。

如果用T3代替R,便可得到如图6.1.5b所示的常用镜像电流源,因Tl~T3特性相同,且工作在放大区,当MOSFET的入=0时,输出电流为ID2=(W/L)2K′n2(ycs2-%2)2=Kn2(ycs2-%2)2  (6.1.7b)

MOSFET镜像电流源,(a)基本的镜像电流源 (b)常用的镜像电流源

MOSFET多路电流源,电路如图6.1.6所示,它是图6.1,5b所示镜像电流源电路的扩展。基准电流JREF由TO和T1以及正、负电源确定,根据前述各管漏极电流近似地与其宽长比(W/E)成比例的关系,则有

模拟集成电路,JFET电流源,如将N沟道结型场效应管(JFET)的栅极直接与源极相连,便可得到简单的电流源,如图6.1.7a所示,其输出特性就是JFET自身的输出特性,如图6.1.7b所示。图中标出了可用范围,即从zDs=|7P|到击穿电压yR。电流源的动态输出电阻等于输出特性的斜率的倒数。