電流源是模擬集成電路中應(yīng)用十分廣泛的單元電路。它可以為放大電路提供穩(wěn)定的偏置電流,或作為放大電路的有源負(fù)載,提高放大電路的增益。
根據(jù)電路理論的知識,我們知道電流源電路屬于單口網(wǎng)絡(luò)。電流源的端口電流具有恒流特性,即端口電流不隨負(fù)載的變化而變化。用三極管BJT構(gòu)成電流源時,只要使基極電流IB保持不變,輸出集電極電流也將保持恒定。
電流源電路
圖1是一個分壓式射極偏置電路,它的直流通路就是三極管構(gòu)成的電流源電路。(點擊右邊圖片中的三角按鈕可觀看動畫。)
特別注意
電流源電路是單口網(wǎng)絡(luò),不再有輸入信號,輸出端口在集電極上。Rc作為電流源的負(fù)載,IC也就是電流源的輸出電流。
電流估算及動態(tài)電阻
由射極偏置電路靜態(tài)工作點估算法可求出電流源的輸出電流
由射極偏置電路輸出電阻的求解過程可知,從電流源端口看進(jìn)去的交流等效電阻為:
由BJT的H參數(shù)小信號模型可知,rce一般較大,達(dá)數(shù)百千歐。因此,電流源的交流等效電阻ro(等效內(nèi)阻)很大。由于Rc在電流源中已被看作負(fù)載,所以為方便起見,圖1經(jīng)常畫成圖2的形式。圖3為等效符號。
電流源的特點
端口電流恒定,交流等效電阻大。
為了進(jìn)一步提高電路的溫度穩(wěn)定性,可以對三極管進(jìn)行溫度補償,相關(guān)電路請參見思考題。