模拟电路设计系列讲座十五：镜像电流源初步

一：基本镜像电流源

基本镜像电流源电路既可以由NPN三极管组成也可以由PNP三极管组成，或者由NPN与PNP三极管混合构成。

基本NPN镜像电流源电路

基本NPN镜像电流源电路由两个NPN三极管构成，这两个三极管必须匹配，base－emitter 电压是相等的，另外这两个三极管要有很高的输出阻抗。因此三极管Q2的基极电流非常小，可以忽略。基极驱动电压相等，Iout＝Iin

基本NPN镜像电流源的等效电路

Q1的base－collector连在一起，因此Q1相当于一个二极管，这个二极管有一个可控的输入电流Iin。因此等效电路如下：

基本PNP镜像电流源电路以及等效电路

与NPN原理相似，由PNP三极管构成的镜像电流源以及等效电路如下：

二：基本镜像电流源误差分析

构成基本镜像电流源电路的两个三极管的直流增益βF如果不是无穷大，必然导致输出电流与输入电流存在差异。

由上式可以推出输出输入关系如下：

由此可以看出，输出误差与三极管直流增益成反比，如果三极管的直流增益βF＝100，那么输出电流与输入电流的误差近似为2％。

三：基本镜像电流源emitter补偿

理想状态下：

如果IE1 RE1＞＞VBE1，IE2 RE2＞＞VBE2，那么由于VBE不匹配造成的误差就会忽略。

IE1／IE2≈RE2／RE1

输出电流与输入电流的比例也可以由者两个电阻的阻值进行调整。

下一节将深入介绍镜像电流源电路。