电流源和电流镜

第5章电流镜

误差。
二 • 共源共栅电流镜
基本共源共栅电流镜
选择Vb使VX=VY, Iout即是IREF的精确复制! 即使VP变化, 因∆VY= ∆VP /(gm3r03), 故VX≈VY , Iout≈ IREF。注意, 这是靠牺牲电压余度来获得的精度!
M0、M3选择合适的宽长比使 VGS0＝VGS3，则VX=VY 。
虚框内电路对称,可用半电路虚地概念
三 • 有源电流镜有源负载差动对的小信号增益（2）
由KVL定理，得:
V
V
in
in
V = -g (- )r +g r =g V r
eq
m2
02 m1 01 m1(2) in 01(2)
2
2
由戴维南定理，显然: R = r +r = 2r eq 01 02 01(2)
较少的电压余度而采用较小的偏置电压时，这个问
题更严重。
例如，若Von1＝200mV，VTH有50mV的误差就会使输出电流产生44%的误差。
如何产生精度、稳定性均较好的电流源?
一 • 基本电流镜
用基准来产生电流源
用相对较复杂的电路(有时需要外部的调整)来产生一个稳定的基准电流IREF。
在模拟电路中，电流源的设计是基于对一个稳定的基准电流IREF的复制 ( IREF常由基准电路(第11章)产生，这里不作讨论) ，从而得到众多的电流源。现在我们关心的是，如何产生一个基准电流的精确复制呢？
二 • 共源共栅电流镜
低压共源共栅电流镜的原理
上图中VA=VGS1-VDS2，若选取VDS2≈ VT , 则：
VB =
VA ≈ Von1(3), 于是:VXmin=Von4+Von3, 比基本共源共栅电流

常用的恒流电路

常用的恒流电路一、恒流电路的概述恒流电路是一种能够输出恒定电流的电路，它在电子设备中有着广泛的应用。

恒流电路可以用于驱动LED灯、电池充电、电阻加热等多种场合，常用的恒流电路有固定电流源和可调节电流源两种类型。

二、固定电流源固定电流源是一种输出恒定电流的电路，它的输出电流不受外部条件的影响。

固定电流源通常由电阻、电流源和电压源组成，其中电流源和电阻的组合决定了输出电流的大小。

2.1 电流源电流源是恒流电路中的核心部件，它能够提供恒定的电流输出。

常见的电流源有电流镜电路、电流源镜像电路等。

电流镜电路通过将电流按照一定比例分配到不同的支路上来实现恒流输出，而电流源镜像电路则通过反馈控制的方式来保持输出电流的恒定。

2.2 电阻电阻在恒流电路中扮演着限流和电压转换的角色。

恒流电路中的电阻通常采用大功率的金属膜电阻或散热电阻，以确保电流通过电阻时能够产生所需的功率。

通过改变电阻的值，可以调节恒流电路的输出电流。

2.3 电压源电压源是恒流电路中的驱动力，它为电路提供所需的电压。

常见的电压源有稳压二极管和稳压模块。

稳压二极管通过在工作点上动态调整自身电流来保持电压的稳定，而稳压模块则通过反馈控制的方式来保持输出电压的恒定。

三、可调节电流源可调节电流源是一种能够调节输出电流的恒流电路，它可以根据外部条件进行电流的调节。

可调节电流源通常由可变电阻、电流源和电压源组成，其中电流源和电压源的组合同样决定了输出电流的大小。

3.1 可变电阻可变电阻是可调节电流源中的核心部件，它能够根据外部条件改变电阻值进而调节输出电流。

常见的可变电阻有电位器、数字电位器等。

通过改变可变电阻的阻值，可以实现对电流源输出电流的调节。

3.2 电流源和电压源可调节电流源同样需要电流源和电压源来提供电流和驱动力。

恒流电路中的电流源和电压源的选取同样适用于可调节电流源，只是可调节电流源中的电阻值可变，从而实现输出电流的调节。

四、恒流电路的应用恒流电路在电子设备中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：4.1 LED灯驱动恒流电路可以用于驱动LED灯，通过输出恒定的电流来确保LED灯的亮度稳定。

CMOS-模拟集成电路课件-电流源与电流镜

+ VTHN+2VOD
W/(4L)
VB
-
M4
VDD
W/L
M0
W/L
M1
IREF
Z +
VOUT IOUT=IREF
W/L +
VOD -
M3
VOD -
+
W/L
+
VOD -
M2
VOD -
例4：自偏置增加R使得 IREFR = VOD，
VGS1 = VTHN + VOD 这样,
VB= VTHN + 2VOD
IOUT
(W (W
/ L)2 / L)1
I REF
IOUT与IREF的比值由器件尺寸的比率决定，不受工艺和温度的影响。设计者可以通过器件的尺寸比来调整输出电流的大小。
在λ=0的情况下！
2024/10/19
8
• 例子:
– 在电流镜电路的实际设计中，通常采用叉指MOS管，每个“叉指”的沟道长度相等，复制倍数由叉指数决定，减小由于漏源区边缘扩散所产生的误差，以减小器件的失配造成的电流失配。.
2024/10/19
VDD IREF
+ VOD R
-
VB = 2VOD +VTHN VOUT
IOUT=IREF
+
M0 X
VOD
M3
Y+
VGS = +
VOD
M1 VOD +VTHN M2
-
16
-
小结
• 工作在饱和区的MOS晶体管可以充当电流源 • 基本电流镜—基于电流复制 • 共源共栅电流镜—提高复制精度 • 大输出摆幅共源共栅电流源—使得输出的下限等

共源共栅电流镜和普通电流镜比输出电压余度

共源共栅电流镜和普通电流镜比输出电压余度1. 引言电流镜是集成电路中常用的基本电流源，它能够提供稳定的电流输出。

共源共栅电流镜和普通电流镜是两种常见的电流镜结构，它们在输出电压余度方面有一些不同。

本文将对这两种电流镜的原理、特点和输出电压余度进行详细分析和比较。

2. 共源共栅电流镜2.1 原理共源共栅电流镜是一种由MOS管组成的电流镜结构，其原理如下：•共源：输入电流通过源极流入MOS管，控制MOS管的导通程度。

•共栅：输出电压通过栅极反馈到输入端，使得电流镜的输出电流稳定。

2.2 特点•输出电流稳定性好：共源共栅电流镜通过栅极反馈，可以使得输出电流对温度和供电电压的变化具有较好的稳定性。

•高输入电阻：由于输入电流通过源极流入，共源共栅电流镜具有较高的输入电阻。

•低输出电阻：共源共栅电流镜的输出电流经过栅极反馈，可以实现较低的输出电阻。

2.3 输出电压余度输出电压余度是衡量电流镜输出电压稳定性的指标，它表示在不同输出电流情况下，输出电压的变化程度。

共源共栅电流镜的输出电压余度较好，可以满足大部分应用场景的需求。

3. 普通电流镜3.1 原理普通电流镜是由BJT（双极型晶体管）或MOS管组成的电流镜结构，其原理如下：•BJT电流镜：输入电流通过基极流入BJT管，控制BJT管的导通程度。

•MOS电流镜：输入电流通过栅极流入MOS管，控制MOS管的导通程度。

3.2 特点•输出电流稳定性一般：普通电流镜的输出电流对温度和供电电压的变化敏感，稳定性较差。

•低输入电阻：由于输入电流通过基极或栅极流入，普通电流镜具有较低的输入电阻。

•高输出电阻：普通电流镜的输出电流没有经过反馈，输出电阻较高。

3.3 输出电压余度普通电流镜的输出电压余度较差，容易受到温度和供电电压的影响。

在一些对输出电流稳定性要求较高的应用场景中，普通电流镜可能无法满足需求。

4. 共源共栅电流镜和普通电流镜的比较4.1 输出电流稳定性共源共栅电流镜通过栅极反馈，具有较好的输出电流稳定性，可以在一定范围内保持输出电流基本不变。

第三讲,电流镜和参考源

提要•电流镜：基本特性、简单MOS型电流镜、共源共栅MOS型电流镜、低压共源共栅MOS型电流镜、Wilson MOS型电流镜•参考源：Widlar电流源、电源电压不灵敏型偏置、恒温偏置（Bandgap）、恒跨导源•总结电流镜z支路，给其它子系统提供电流源zz电流镜的作用：提供电流源作负载元件提供偏置电流衡量电流镜的性能z 输出阻抗：衡量输出电流随输出电压的变化z 电流增益误差：系统误差：电路结构本身引入的误差随机误差：工艺偏差引入的误差z 对输入、输出电压的要求idealideal OUT OUT I I _OUT _I −=ε1)/(−∂∂=out out o V I R简单MOS 型电流镜1221'22')()()()(21)()(21LW L W V V L W k V V L W k I I t IN n t IN n IN OUT =−−==α)0(=λ2')(21t GS n V V LW k I −=z 饱和区：简单MOS 型电流镜z 输出阻抗：输出电流会随着输出电压的变化而变化211)(o OUT out out o r I V I R ==∂∂=−λ)1()()(2122'OUT t IN n OUT V V V LW k I λ+−=简单MOS 型电流镜z 电流增益系统误差：)()1()(111I 1IN _OUT IN OUT IN IN OUT IN IN OUT ideal OUTV V V V V I V V I I −≈+−=−++=−=λλλαλλαεIN IN idealOUT I I L W L I α==12_)/()/W (IN OUT IN t IN n OUT t IN n IN OUTV V LW L W V V V L W k V V V L W k I I λλλλ++=+−+−=11)()()1()()(21)1()()(211221'22'2I IN '简单MOS 型电流镜z 输出电流随输出电压的变化而变化z 存在电流增益系统误差，而且误差随输出电压变化z 最小输出电压：ovOUT V V =(min)I2Cascode 电流镜z 输出阻抗：224441])(1[)(o o mb m o r r g g r VoutIout Ro +++=∂∂=−Cascode 电流镜z 电流增益系统误差：z 输入电压：z 最小输出电压：M2、M4饱和)(12≈−≈DS DS V V λεov t GS GS IN V V V V V 2231+≈+=ovt DS GS DS DS OUT V V V V V V V 24142(min)+≈+≈+=Cascode 电流镜z 输出电压大于一定值时，输出电流基本不随输出电压的变化而变化z 没有电流增益系统误差z 最小输出电压：ovt OUT V V V 2(min)+≈低压Cascode 电流镜（一）ovX 1431V V =−−≈−−+=t t GS GS t GS GS Y V V V V V V V V ＝tX Y DS DS V V V V V −=−=−12z 通过源极跟随器减小对输出电压的要求，但增加了电流增益系统误差低压Cascode 电流镜（一）z 最小输出电压：z 电流增益误差增加：ovOUT V V 2(min)≈tX Y DS DS V V V V V λλλε−=−=−≈)()(12低压Cascode 电流镜（一）z 输出电压大于一定值时，输出电流基本不随输出电压的变化而变化z 存在电流增益系统误差z 最小输出电压：ovOUT V V 2(min)≈低压Cascode 电流镜（二）13X V ov GS b V V V =−=24Y V ov GS b V V V =−=低压Cascode 电流镜（二）z M3饱和：z M1饱和：z 必须满足：z 低电压工作：z M1、M2的漏源电压相等，电流增益系统误差为013GS IN t b V V V V =≤−3111GS b X t GS t IN V V V V V V V −=≤−=−31113)(t GS b t GS GS V V V V V V +≤≤−+)()(224113t GS GS t GS GS b V V V V V V V −+=−+=低压Cascode 电流镜（二）z 输入电压：z输出电压：111ov t GS IN V V V V +==ov DS DS OUT V V V V 242(min)≈+=低压Cascode电流镜（二）)()(224113t GS GS t GS GS b V V V V V V V −+=−+=765165GS GS GS b GS GS b V V V I R V V V −+=−+=要求：低压Cascode 电流镜（二）z 输出电压大于一定值时，输出电流基本不随输出电压的变化而变化z 不存在电流增益系统误差z 最小输出电压：ovOUT V V 2(min)≈Wilson 电流镜↓↓⇒↑⇒↑⇒↑⇒↑⇒OUT IN D Y OUT I V I V I 1OUT V z 负反馈：z M3的作用：YX V V =Wilson 电流镜z 输出电压大于一定值时，输出电流基本不随输出电压的变化而变化z 不存在电流增益系统误差z 最小输出电压：ov t OUT V V V 2(min)+≈简单MOS型电流镜Cascode 电流镜低压Cascode电流镜（一）低压Cascode电流镜（二）Wilson 电流镜MOS型电流镜的失配MOS 型电流镜的失配2111)()(21t GS ox n D V V L W C I −=µ2222)()(21t GS ox n D V V LW C I −=µ221D D D I I I +=21D D D I I I −=∆])()[(2121LW L W L W +=21)()(L W L W L W −=∆221t t t V V V +=21t t t V V V −=∆2/)(t GS t D D V V V LW L W I I −∆−∆=∆参考源概述z 参考源：产生一个独立于电源电压和工艺、并且具有特定温度特性的直流电压或者直流电流z 性能参数：输出电流或者电压y 对电路参数x 的灵敏度：¾参考源对电源电压的灵敏度输出电流或者电压X 的温度系数：输出阻抗噪声功耗x y y x x x y y S x y x ∂∂=∆∆=→∆//lim 0T XX TC F ∂∂=1利用电阻来产生参考源：小电流偏置MOS Widlar 电流源：微安量级的电流z 没有电阻R 2 电阻R 1要求很大，占用大的芯片面积输出电流对电源电压的灵敏度z 忽略衬底调制效应z 忽略沟道长度调制效应111R V R V V I I DD GS DD IN OUT ααα≈−==111=≈∂∂=R R V I I V S DD OUT OUT DD OUT I DD V αα0221=−−R I V V OUT GS GS 0122=−+ov ov OUT V V R I 0)/('2122=−+ov OUT OUT V L W k I R I 2122224)/('2)/('2R V R L W k L W k I ov OUT ++−=MOS Widlar 电流源z 输出电流对电源电压的灵敏度DD ov ov DD OUT OUT V V R V R L W k R V I I ∂∂+=∂∂12122244)/('214121DD IN IN ov DD IN IN DDov V I I V V I I L W k V V ∂∂=∂∂=∂∂221)/('2111IN I DDV ov OUT ov ov OUT I DD V S V R I V V S 122214+=0122=−+ov ov OUT V V R I 12ov OUT IN OUT V R I I I ≈⇒<<IN I DD V IN I DD V ov ov OUT I DD V S S V V S 5.04211=≈2122224)/('2)/('2R V R L W k L W k I ov OUT ++−=参考源：以某一电压标准为参考的电流源概述z可以参考的电压标准电源电压：对电源电压的灵敏度高双极晶体管的基极－发射极电压和MOS管的阈值电压¾负温度系数：－1~－2mV/o C热电压¾正温度系数：86uV/o C反偏PN结的击穿电压¾要求高电源电压（击穿电压：～6V）¾击穿时产生大量噪声以MOS 管的阈值电压为参考的电流源212121)/('2R L W k I V R V V R V I IN t ov t GS OUT +=+==IN I DD V GS ov IN I DD V OUT ov OUT I DDV S V V S R I V S 112122==z 以V t 为参考：V ov1很小输入电流小(W/L)1大045.02.21.0)1.01(21.0≈≈+=IN I DD V OUT I DD V S S )2(222GS DD DD GS DD IN V V R V R V V I >>≈−=参考源：自偏置（自举）电流源基本原理z目的：独立于电源电压的电流源z原理：输入电流是电流源输出电流的拷贝电流源：输出电流与输入电流无关电流镜：输出电流是输入电流的拷贝基本原理z工作状态分析：稳定点（A）、不稳定点（B）正反馈：环路增益小于1是稳定的，大于1是不稳定的实际上，由于电流小，泄漏电流等寄生效应会减小环路增益，使得B点是稳定点－>启动电路MOS 管的阈值电压作参考的自偏置电流源z 若忽略沟道长度调制效应，则输出电流对电源电压的灵敏度为0212121)/('2R L W k I V R V V R V I IN t ov t GS OUT +=+==INOUT I I =221124)/('2)/('2R R V L W k L W k I t OUT ++=RV R V I t GS OUT ≈=1T R R T V V T I I TC t t OUT OUT F ∂∂−∂∂≈∂∂=111z 温度系数：启动电路z确保总有电流流过参考源中的晶体管，使得0状态处的环路增益大于1，避免陷入0状态z参考源启动后，启动电路不应干扰参考源的工作启动电路V BE 作参考的自偏置电流源z CMOS 工艺：pnp 管是寄生垂直晶体管RV I BE OUT 1=INOUT I I =32GS GS V V =T z 两个工作在不同电流密度下的pn 结上的电压之差与热电压成正比EB OUT V R I =V I T OUT =I TC OUT ∂=1z 温度系数：热电压V作参考T的自偏置电流源z缺点：M3、M4栅源电压的微小变化会引起大的输出电流变化（R上的电压很小～100mV）z原因器件不匹配沟道长度调制效应z改进M3、M4大尺寸（W、L）CascodeWilson电流源参考源：能隙基准源。

电流源和电流镜 - Current sources and mirrors

4QD-TEC: Electronics Circuits Reference ArchiveCurrent sources and mirrors4QD-TEC：電子電路參考存檔電流源和鏡子There are many useful circuit elements: current sources and current mirrors are two of them. Sources and mirrors are so closely related that it is sometimes difficult to differentiate between them. So what? - labelling things is afunction of language not of electronics!有很多有用的電路元件：電流源和電流鏡是其中的兩個。

源和反射鏡是密切相關，因此有時很難區分它們。

還等什麼？ - 標籤的東西是語言不是電子的功能！Circuit 1This is about the simplest current source possible. It is essentially an emitter follower where the transistor's Vbe is used to define the current through R2. If R2 is chosen so that the current through it is much more than the the transistor'scan be ignored and the current through R3 (the load) is base current, then ib/R2.VbThe same circuit is also used as a Vbemultiplier - when R3 is connected B-C ofthe transistor. As iR2 = iR3the voltage between c-e is the transistor is Vbex (R2+R3)/ R2電路1這是關於最簡單的電流源成為可能。

cml 电流模式逻辑

cml 电流模式逻辑摘要：1.CML 电流模式逻辑概述2.CML 电流模式逻辑的工作原理3.CML 电流模式逻辑的优缺点4.CML 电流模式逻辑的应用领域正文：CML 电流模式逻辑，全称为Current Mode Logic，是一种基于电流模式的逻辑门电路。

它的出现，是为了解决传统逻辑门电路在高速、低电压应用环境下出现的问题，如信号传输延迟、电源电压降低导致的逻辑门工作不稳定等。

下面，我们来详细了解一下CML 电流模式逻辑的工作原理、优缺点以及应用领域。

CML 电流模式逻辑的工作原理主要基于电流源和电流镜。

电流源是一种能提供恒定电流的元件，而电流镜则是一种能反映电流比例的元件。

在CML 电路中，逻辑运算是通过改变电流源的电流来实现的。

例如，与门电路中，当输入端电流为零时，输出端电流也为零，表示逻辑值为“0”；当输入端电流不为零时，输出端电流与输入端电流成比例，表示逻辑值为“1”。

CML 电流模式逻辑具有以下优点：1.电流模式逻辑门电路不依赖于电源电压，因此能在低电压环境下稳定工作。

2.电流模式逻辑门电路的传输延迟较小，可以满足高速电路的设计需求。

3.电流模式逻辑门电路的功耗较低，有利于降低整个系统的能耗。

然而，CML 电流模式逻辑也存在一些缺点，如制作工艺相对复杂，对电流源和电流镜的精度要求较高等。

CML 电流模式逻辑广泛应用于高速、低电压的电路设计中，如高速计算机、通信系统、图像处理等领域。

在这些领域，CML 电流模式逻辑凭借其优越的性能，为系统的稳定性、速度和功耗等方面提供了有力保障。

综上所述，CML 电流模式逻辑作为一种新型的逻辑门电路，具有很多优点，适用于高速、低电压的工作环境。

第五章电流镜

VOD=VGS-VTH VTH+VOD
VTH+2VOD
2(VTH+VOD)
2VOD
VTH+VOD
电流镜作负载的差动对
增益Av=gmRout=gm(rO1,2||rO3,4)
1 I ss
共模特性要比全差动电路差
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小结
29
结论：取L1=L2，便于获得期望的精确电流值
电流镜中晶体管的W的取值方法
电流镜中晶体管的W的取值方法
例子：
实际设计中，所有晶体管采用相同的栅长，以减小由于源漏区边缘扩散所产生的误差。
采用叉指结构。
如图，每个叉指的W为5±0.1μm ，则 M1和M2的实际的W为：
W1＝5±0.1μm, W2＝4(5±0.1)μm 则IOUT/IREF= 4(5±0.1)/ (5±0.1)=4
第五章电流镜
提纲
1、基本电流镜 2、共源共栅电流镜 3、有源电流镜
★ 电流镜做负载的差分放大器大信号特性小信号特性共模特性
1、基本电流镜
★ AIC中经常需要电流源 ★ 对电流源的期望
● 电流值能由设计者方便地设定在某一期望值，并且电流值的偏差能被控制在一定范围内
电流值往往会随工艺、电源、温度等变化而变化
20
输入共模电压的选择为使M2饱和，输出电压不能小于Vin,CM-VTH，因此，为提高输出摆幅，应采用尽量低的输入共模电平，输入共模电平的最小值为VGS1,2+VDS5,min。
当Vin1=Vin2时，电路的输出电压 Vout=VF=VDD-|VGS3|
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电流镜作负载的差动对

cml 电流模式逻辑

cml 电流模式逻辑
CML（Current Mode Logic）是一种高速数字电路中常用的逻辑电平、电流传输和电流开关技术。

它在高速通信和数字信号处理领域中广泛应用。

CML电流模式逻辑的工作原理如下：
1.电路结构：CML电路由电流源、电流镜、差分对和负载等
组成。

电流源提供恒定的电流，电流镜用于复制并缩放电
流，差分对比较电流，负载接收和放大电流信号。

2.差分对工作：差分对由两个互补的晶体管串联构成，一个
用作主动设备（放大区域），另一个作为被动负载。

输入
电流和恒定电流源通过差分对产生差分电压，作为逻辑电
平的表示。

3.基于电流传输：CML电路中的信息传输是通过电流变化进
行的。

逻辑"1"对应于高电流，而逻辑"0"对应于低电流。

电流的变化通过差分对的动态调整来实现信号的放大和恢
复。

4.速度和功耗：CML电路具有高速和低功耗的特点。

由于电
路中主要是通过电流传递信息，而非电荷，因此具有较低
的电荷传输和电荷积累能量，从而实现高速操作和低功耗。

CML电流模式逻辑由于其高速和低功耗的特点，在高速通信接口、高速数字存储器、高速芯片内总线等应用中得到广泛使用。

它适用于处理高频率和大数据吞吐量的信号，并且具有良好的
抗噪声能力和传输稳定性。

第五章电流镜

合理设计Vb的值，使VY=VX，则Iout可以非常接近IREF，并且Iout对VP变化不敏感因为共源共栅级能屏蔽VP对VY的影响
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共源共栅电流镜
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共源共栅电流源
为了抑制沟道长度调制的影响，可以采用共源共栅电流源。共源共栅结构可以使底部晶体管免受VP变化的影响。
共源共栅电流镜
共源共栅电流镜
确定共源共栅电流源的偏置电压Vb，采用共源共栅电流镜结构。
目标是确保VY=VX。
Vb=VY+VGS3
VN=Vx+VGS0
选择(W/L)3/(W/L)0= (W/L)2/(W/L)1,
则VGS0=VGS3,
于是，VX=VY。
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共源共栅电流镜
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共源共栅电流镜消耗了电压余度忽略衬偏效应且假设所有晶体管都是相同的，则P点所允许的最小电压值等于
设计者通过合理设计M1和M2管的尺寸比，即可获得期望的电流若IREF精准、稳定，合理设计M1管和M2管的尺寸和位置，使它们的VTH、μn、COX等工艺参数匹配度高、W/L比值在一定精度内，则可获得一定精度且稳定的Iout
电流镜中晶体管的L通常设计为相同
横向扩散和场氧化层侵蚀会使 Leff≠Ldrawn、Weff≠Wdrawn VTH与L有关
● 电压裕度、电阻、电容、噪声等 ★ 如何电路实现并可设、精确、稳定？
基于电阻分压的电流源
★ 电流值对工艺、电源、温度等变化敏感不同芯片阈值偏差可达100mV μn、VTH随温度变化 ★ 输出电压范围大于M1管的VOV即可 ★ 为了输出电压范围较大，VOV取典型值200mV 若VTH改变50mV，则IOUT改变44％

电流镜结构电路

电流镜结构电路电流镜结构电路是一种常见的电子电路结构，它在模拟电路设计和集成电路中有着广泛的应用。

本文将从电流镜的定义、工作原理、应用等方面进行详细介绍。

一、电流镜的定义电流镜是一种电路结构，由两个相互连接的晶体管组成，其中一个晶体管的输入端与输出端相连，而另一个晶体管的输入端与输出端相反。

电流镜的主要功能是将输入电流复制为输出电流，并保持输出电流与输入电流的比例关系。

二、电流镜的工作原理电流镜的工作原理基于晶体管的工作特性，主要涉及基极电流、发射结电压和集电极电流之间的关系。

1. NPN型电流镜当输入电流加到NPN型电流镜的输入端时，由于两个晶体管的基极间存在电流差，会导致其中一个晶体管的发射结电压发生变化，从而改变晶体管的导通状态。

而另一个晶体管的基极电流与输入电流成比例关系，因此输出电流也与输入电流成比例关系。

NPN型电流镜适用于需要放大电流的应用。

2. PNP型电流镜PNP型电流镜的工作原理与NPN型电流镜相似，但是晶体管的极性相反。

当输入电流加到PNP型电流镜的输入端时，其中一个晶体管的发射结电压发生变化，从而改变晶体管的导通状态，而另一个晶体管的基极电流与输入电流成比例关系，输出电流也与输入电流成比例关系。

PNP型电流镜适用于需要放大电流的应用。

三、电流镜的应用电流镜作为一种基本的电路结构，广泛应用于模拟电路和集成电路中，主要有以下几个方面的应用：1. 电流源电流镜可以被用作电流源，通过调整输入电流可以获得所需的输出电流。

电流源在模拟电路设计中起到重要作用，例如在放大器电路中提供恒定的偏置电流。

2. 差分放大器电流镜常常被应用于差分放大器电路中，用于实现输入信号的放大。

差分放大器是一种常见的电路结构，广泛应用于模拟电路中。

通过调整电流镜的工作状态，可以实现不同的差分放大器工作模式。

3. 输出级驱动器电流镜可以用于输出级驱动器电路中，用于提供较大的输出电流和功率。

输出级驱动器常用于功率放大器、电源放大器等高功率应用中。

电子学基础08 电流镜与电流源

CMOS电流镜电路的定量分析
不考虑沟道长度调制效应
I REF
I copy
1 2 W nCox VX Vth1 2 L 1
1 W 2 nCox V V th2 X 2 L 2
若 Vth1 Vth2 电流与MOSFET尺寸成比例与其他设计参数、温度无关，只与电路的对称性有关输出电阻 ro
电流镜的应用实例

NMOS和PMOS电流镜结合实现电流的偏置与分配
PMOS电流镜 NMOS电流镜
NMOS电流镜
2012/11/26 14
本章小结

8.1 引言 8.2 电流源的基本特性 8.3 CMOS电流源电路 8.4 CMOS电流镜电路
2012/11/26
15
第 8章
电流镜与电流源
张雷清华大学微电子学研究所 Email: zhang.lei@
提纲

8.1 引言 8.2 电流源的基本特性 8.3 CMOS电流源电路 8.4 CMOS电流镜电路
重点重点
2012/11/26
2
8.1 引言

模拟电路中的电流源(Current Source)
PMOS
实际MOSFET电流源：有限输出电阻
2012/11/26
ro
1 I DS
5
8.2 电流源的基本特性

MOSFET电流源的基本特性

饱和区条件 VDS Vod 输出电流 1 W 2 NMOS I D nCox VGS Vth 1 VDS 2 L PMOS
1 I copy
11
8.4 CMOS电流镜电路

ch5有源和无源电流镜讲述

5.3 有源电流镜
5.3 有源电流镜
5.3 有源电流镜
5.3 有源电流镜
5.3 有源电流镜
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第五章有源和无源电流镜
有源和无源电流镜
5.1 基本电流镜复习基本电流镜原理 5.2 共源共栅电流镜研究共源共栅电流镜的工作原理 5.3 有源电流镜分析有源电流镜，并且阐述用该电路作为负载的差动对的特性。
5.1 基本电流镜的基本概念
5.1 基本电流镜的基本概念
5.1 基本电流镜的基本概念
5.2 Cascode 电流源
5.2 Cascode 电流源
5.2 Cascode 电流源
y
5.2 Cascode 电流源
5源
5.3 有源电流镜
5.3 有源电流镜
5.3 有源电流镜
5.3 有源电流镜
5.3 有源电流镜
5.3 有源电流镜

第三讲,电流镜和参考源

提要•电流镜：基本特性、简单MOS型电流镜、共源共栅MOS型电流镜、低压共源共栅MOS型电流镜、Wilson MOS型电流镜•参考源：Widlar电流源、电源电压不灵敏型偏置、恒温偏置（Bandgap）、恒跨导源•总结电流镜z支路，给其它子系统提供电流源zz电流镜的作用：提供电流源作负载元件提供偏置电流衡量电流镜的性能z 输出阻抗：衡量输出电流随输出电压的变化z 电流增益误差：系统误差：电路结构本身引入的误差随机误差：工艺偏差引入的误差z 对输入、输出电压的要求idealideal OUT OUT I I _OUT _I −=ε1)/(−∂∂=out out o V I R简单MOS 型电流镜1221'22')()()()(21)()(21LW L W V V L W k V V L W k I I t IN n t IN n IN OUT =−−==α)0(=λ2')(21t GS n V V LW k I −=z 饱和区：简单MOS 型电流镜z 输出阻抗：输出电流会随着输出电压的变化而变化211)(o OUT out out o r I V I R ==∂∂=−λ)1()()(2122'OUT t IN n OUT V V V LW k I λ+−=简单MOS 型电流镜z 电流增益系统误差：)()1()(111I 1IN _OUT IN OUT IN IN OUT IN IN OUT ideal OUTV V V V V I V V I I −≈+−=−++=−=λλλαλλαεIN IN idealOUT I I L W L I α==12_)/()/W (IN OUT IN t IN n OUT t IN n IN OUTV V LW L W V V V L W k V V V L W k I I λλλλ++=+−+−=11)()()1()()(21)1()()(211221'22'2I IN '简单MOS 型电流镜z 输出电流随输出电压的变化而变化z 存在电流增益系统误差，而且误差随输出电压变化z 最小输出电压：ovOUT V V =(min)I2Cascode 电流镜z 输出阻抗：224441])(1[)(o o mb m o r r g g r VoutIout Ro +++=∂∂=−Cascode 电流镜z 电流增益系统误差：z 输入电压：z 最小输出电压：M2、M4饱和)(12≈−≈DS DS V V λεov t GS GS IN V V V V V 2231+≈+=ovt DS GS DS DS OUT V V V V V V V 24142(min)+≈+≈+=Cascode 电流镜z 输出电压大于一定值时，输出电流基本不随输出电压的变化而变化z 没有电流增益系统误差z 最小输出电压：ovt OUT V V V 2(min)+≈低压Cascode 电流镜（一）ovX 1431V V =−−≈−−+=t t GS GS t GS GS Y V V V V V V V V ＝tX Y DS DS V V V V V −=−=−12z 通过源极跟随器减小对输出电压的要求，但增加了电流增益系统误差低压Cascode 电流镜（一）z 最小输出电压：z 电流增益误差增加：ovOUT V V 2(min)≈tX Y DS DS V V V V V λλλε−=−=−≈)()(12低压Cascode 电流镜（一）z 输出电压大于一定值时，输出电流基本不随输出电压的变化而变化z 存在电流增益系统误差z 最小输出电压：ovOUT V V 2(min)≈低压Cascode 电流镜（二）13X V ov GS b V V V =−=24Y V ov GS b V V V =−=低压Cascode 电流镜（二）z M3饱和：z M1饱和：z 必须满足：z 低电压工作：z M1、M2的漏源电压相等，电流增益系统误差为013GS IN t b V V V V =≤−3111GS b X t GS t IN V V V V V V V −=≤−=−31113)(t GS b t GS GS V V V V V V +≤≤−+)()(224113t GS GS t GS GS b V V V V V V V −+=−+=低压Cascode 电流镜（二）z 输入电压：z输出电压：111ov t GS IN V V V V +==ov DS DS OUT V V V V 242(min)≈+=低压Cascode电流镜（二）)()(224113t GS GS t GS GS b V V V V V V V −+=−+=765165GS GS GS b GS GS b V V V I R V V V −+=−+=要求：低压Cascode 电流镜（二）z 输出电压大于一定值时，输出电流基本不随输出电压的变化而变化z 不存在电流增益系统误差z 最小输出电压：ovOUT V V 2(min)≈Wilson 电流镜↓↓⇒↑⇒↑⇒↑⇒↑⇒OUT IN D Y OUT I V I V I 1OUT V z 负反馈：z M3的作用：YX V V =Wilson 电流镜z 输出电压大于一定值时，输出电流基本不随输出电压的变化而变化z 不存在电流增益系统误差z 最小输出电压：ov t OUT V V V 2(min)+≈简单MOS型电流镜Cascode 电流镜低压Cascode电流镜（一）低压Cascode电流镜（二）Wilson 电流镜MOS型电流镜的失配MOS 型电流镜的失配2111)()(21t GS ox n D V V L W C I −=µ2222)()(21t GS ox n D V V LW C I −=µ221D D D I I I +=21D D D I I I −=∆])()[(2121LW L W L W +=21)()(L W L W L W −=∆221t t t V V V +=21t t t V V V −=∆2/)(t GS t D D V V V LW L W I I −∆−∆=∆参考源概述z 参考源：产生一个独立于电源电压和工艺、并且具有特定温度特性的直流电压或者直流电流z 性能参数：输出电流或者电压y 对电路参数x 的灵敏度：¾参考源对电源电压的灵敏度输出电流或者电压X 的温度系数：输出阻抗噪声功耗x y y x x x y y S x y x ∂∂=∆∆=→∆//lim 0T XX TC F ∂∂=1利用电阻来产生参考源：小电流偏置MOS Widlar 电流源：微安量级的电流z 没有电阻R 2 电阻R 1要求很大，占用大的芯片面积输出电流对电源电压的灵敏度z 忽略衬底调制效应z 忽略沟道长度调制效应111R V R V V I I DD GS DD IN OUT ααα≈−==111=≈∂∂=R R V I I V S DD OUT OUT DD OUT I DD V αα0221=−−R I V V OUT GS GS 0122=−+ov ov OUT V V R I 0)/('2122=−+ov OUT OUT V L W k I R I 2122224)/('2)/('2R V R L W k L W k I ov OUT ++−=MOS Widlar 电流源z 输出电流对电源电压的灵敏度DD ov ov DD OUT OUT V V R V R L W k R V I I ∂∂+=∂∂12122244)/('214121DD IN IN ov DD IN IN DDov V I I V V I I L W k V V ∂∂=∂∂=∂∂221)/('2111IN I DDV ov OUT ov ov OUT I DD V S V R I V V S 122214+=0122=−+ov ov OUT V V R I 12ov OUT IN OUT V R I I I ≈⇒<<IN I DD V IN I DD V ov ov OUT I DD V S S V V S 5.04211=≈2122224)/('2)/('2R V R L W k L W k I ov OUT ++−=参考源：以某一电压标准为参考的电流源概述z可以参考的电压标准电源电压：对电源电压的灵敏度高双极晶体管的基极－发射极电压和MOS管的阈值电压¾负温度系数：－1~－2mV/o C热电压¾正温度系数：86uV/o C反偏PN结的击穿电压¾要求高电源电压（击穿电压：～6V）¾击穿时产生大量噪声以MOS 管的阈值电压为参考的电流源212121)/('2R L W k I V R V V R V I IN t ov t GS OUT +=+==IN I DD V GS ov IN I DD V OUT ov OUT I DDV S V V S R I V S 112122==z 以V t 为参考：V ov1很小输入电流小(W/L)1大045.02.21.0)1.01(21.0≈≈+=IN I DD V OUT I DD V S S )2(222GS DD DD GS DD IN V V R V R V V I >>≈−=参考源：自偏置（自举）电流源基本原理z目的：独立于电源电压的电流源z原理：输入电流是电流源输出电流的拷贝电流源：输出电流与输入电流无关电流镜：输出电流是输入电流的拷贝基本原理z工作状态分析：稳定点（A）、不稳定点（B）正反馈：环路增益小于1是稳定的，大于1是不稳定的实际上，由于电流小，泄漏电流等寄生效应会减小环路增益，使得B点是稳定点－>启动电路MOS 管的阈值电压作参考的自偏置电流源z 若忽略沟道长度调制效应，则输出电流对电源电压的灵敏度为0212121)/('2R L W k I V R V V R V I IN t ov t GS OUT +=+==INOUT I I =221124)/('2)/('2R R V L W k L W k I t OUT ++=RV R V I t GS OUT ≈=1T R R T V V T I I TC t t OUT OUT F ∂∂−∂∂≈∂∂=111z 温度系数：启动电路z确保总有电流流过参考源中的晶体管，使得0状态处的环路增益大于1，避免陷入0状态z参考源启动后，启动电路不应干扰参考源的工作启动电路V BE 作参考的自偏置电流源z CMOS 工艺：pnp 管是寄生垂直晶体管RV I BE OUT 1=INOUT I I =32GS GS V V =T z 两个工作在不同电流密度下的pn 结上的电压之差与热电压成正比EB OUT V R I =V I T OUT =I TC OUT ∂=1z 温度系数：热电压V作参考T的自偏置电流源z缺点：M3、M4栅源电压的微小变化会引起大的输出电流变化（R上的电压很小～100mV）z原因器件不匹配沟道长度调制效应z改进M3、M4大尺寸（W、L）CascodeWilson电流源参考源：能隙基准源。

多路电流镜电流源 hifidiy

多路电流镜电流源hifidiy在音频领域，尤其是HiFi（高保真）和DIY音频项目中，"多路"、"电流镜"和"电流源"是几个重要的概念。

1.多路（Multi-way）：在音频系统中，"多路"通常指的是多个独立的信号通道或信号路径。

例如，一个多路音频放大器可能有多个输入和输出，允许同时处理来自不同源的音频信号。

2.电流镜（Current Mirror）：在电子学中，电流镜是一种电路配置，用于复制或镜像一个电流源的电流。

这种电路配置通常用于为其他电路提供精确且稳定的电流。

在HiFi音频设备中，电流镜可能用于确保音频信号的稳定性和准确性。

3.电流源（Current Source）：电流源是一种能够提供恒定电流的电路元件。

与电压源不同，电流源无论其连接的负载如何变化，都能保持恒定的输出电流。

在HiFi应用中，电流源通常用于为音频信号提供稳定的电流，以确保音频信号的清晰度和准确性。

在HiFi DIY项目中，理解和正确使用这些概念对于实现高质量的音频性能至关重要。

通过精心的电路设计和组件选择，可以实现高品质的音频信号处理和放大，从而提供出色的音频体验。

电流源和电流镜在电子电路中都有其特定的应用，但它们的工作原理和用途存在一些区别。

1.工作原理：•电流源：它是模拟集成电路中的一个基础元件，能够在输入电流恒定的情况下输出固定的电流。

这种特性使得电流源在需要恒定电流的应用中非常有用，例如LED驱动电路等。

•电流镜：它通常是以电流镜（Current Mirror）的形式实现，可以看做是双端口电流放大器。

电流镜的工作原理是复制或镜像一个电流源的电流，为其他电路提供精确且稳定的电流。

1.应用场景：•电流源：主要应用于需要恒定电流的场景，如LED驱动电路等。

•电流镜：主要用于电路中的偏置电流源，其工作原理类似于定电流源负载。

总的来说，电流源和电流镜在电子电路中各有其独特的用途。

电流镜的原理和应用

电流镜的原理和应用1. 电流镜的概述电流镜是一种电路结构，它能够实现电流的镜像和放大功能。

它通常由两个相互耦合的晶体管组成，其中一个晶体管充当参考电流源，另一个晶体管输出镜像电流。

电流镜在集成电路设计中广泛应用，特别是在模拟电路和放大器设计中。

2. 电流镜的原理电流镜的工作原理基于负反馈的概念。

当一个电流通过参考晶体管时，参考电流源会自动调整晶体管的驱动电压，以使输出晶体管输出相同的电流。

这种负反馈机制使得电流镜能够产生非常稳定的输出电流。

3. 电流镜的类型3.1 硬件电流镜硬件电流镜是指基于晶体管的电流镜设计。

它可以产生高精度的电流镜像和放大功能，适用于需要精确电流镜像和高增益放大的应用。

硬件电流镜的设计涉及到晶体管的匹配和电压稳定器的设计，需要一定的电路调整和优化。

3.2 软件电流镜软件电流镜是指通过数字信号处理算法来实现电流镜的功能。

它通常用于数字信号处理器（DSP）和数字电路中，可以实现高度灵活的电流控制和精确的电流镜像。

软件电流镜的实现需要软硬件协同设计和编程。

4. 电流镜的应用4.1 放大器设计电流镜在放大器设计中起到重要作用。

它可以提供高精度的电流放大，并增加放大器的线性度和稳定性。

电流镜通常用于放大器的输入阶段，以实现信号的放大，同时还可以提供常量电流驱动。

4.2 比较器设计电流镜可以在比较器设计中使用。

通过调整电流镜的比例，可以实现不同输入信号的比较功能。

比较器常用于模拟-数字转换器（ADC）和数字-模拟转换器（DAC）等应用中。

4.3 电流源设计电流镜可以作为电流源使用。

电流源是模拟电路中常用的基本元件，它可以提供固定的恒定电流，用于驱动各种负载电路。

电流镜在电流源设计中可以提供高精度的恒流输出。

4.4 高精度传感器电流镜也可以用于高精度传感器的设计中。

通过使用电流镜来控制传感器输出的电流，可以实现更高的测量精度和稳定性。

电流镜在温度传感器、压力传感器和光传感器等领域中得到广泛应用。

在ldo中的偏置电路常用结构

在ldo中的偏置电路常用结构在低压差稳压器（LDO）中，偏置电路是一个常用的结构。

偏置电路的作用是为了确保LDO能够正常工作和稳定输出所需的电流和电压。

偏置电路主要由两个部分组成：电流源和电流镜。

电流源的作用是提供一个稳定的电流，而电流镜的作用是将电流源的电流复制一份供给LDO的输入级。

这样，LDO就能够根据输入电压的变化自动调整输出电流的大小，以保持输出电压的稳定性。

在偏置电路中，常用的结构有多种，下面分别介绍几种常见的结构。

1. PTAT结构（Proportional To Absolute Temperature）PTAT结构是一种基于温度的偏置电路结构。

它利用了温度与电流之间的相关性，通过改变温度来改变电流，进而实现对LDO输出电压的调节。

PTAT结构的优点是简单、稳定，适用于一些对输出电压要求较高的应用。

2. VTAT结构（Voltage To Absolute Temperature）VTAT结构是一种基于电压的偏置电路结构。

它利用了温度与电压之间的相关性，通过改变输入电压来改变输出电流，从而实现对LDO 输出电压的调节。

VTAT结构的优点是精度高、稳定性好，适用于一些对输出电压要求较为严格的应用。

3. CMFB结构（Common Mode Feedback）CMFB结构是一种基于反馈的偏置电路结构。

它通过将LDO的输出电压与参考电压进行比较，然后反馈给输入级，从而调整输入级的工作状态，以保持输出电压的稳定。

CMFB结构的优点是能够实现精确的输出电压控制，适用于一些对输出电压要求非常严格的应用。

4. 动态偏置电路结构动态偏置电路结构是一种基于动态电流的偏置电路结构。

它通过调整输入级的电流来实现对输出电压的调节。

这种结构的特点是响应速度快、调节范围广，适用于一些对输出电压要求动态变化的应用。

以上介绍的是几种常见的偏置电路结构，它们各有特点，可以根据具体的应用需求选择合适的结构。

在设计LDO时，需要考虑输入电压的范围、输出电压的稳定性要求、功耗等因素，选择适合的偏置电路结构，并根据实际情况进行优化和调整。

在ldo中的偏置电路常用结构

在ldo中的偏置电路常用结构在LDO（低压差线性稳压器）中，偏置电路是一种常用的结构。

偏置电路的作用是产生稳定的基准电压，以供给LDO的参考电压或参考电流。

在LDO中，偏置电路的设计对于整个稳压器的性能和稳定性起着重要的作用。

一种常见的偏置电路结构是基准电流源结构。

基准电流源由一个电流源和一个电流镜组成。

电流源产生一个恒定的电流，而电流镜将该电流复制并提供给其他电路。

基准电流源通常由一个晶体管和若干电阻组成。

晶体管的工作点由电阻决定，从而决定了产生的基准电流的大小。

另一种常见的偏置电路结构是基准电压源结构。

基准电压源由一个参考电压和一个电流源组成。

参考电压是一个稳定的电压，可以通过电压参考芯片或者电压源芯片来实现。

电流源产生一个稳定的电流，将该电流与参考电压相乘，从而产生一个稳定的基准电压。

这种结构通常用于需要高精度和高稳定性的应用，如精密仪器、通信设备等。

除了基准电流源和基准电压源，偏置电路中还常常使用电容来实现滤波和稳定性增强。

电容可以对输入信号进行滤波，抑制高频噪声和干扰。

同时，电容还可以提供额外的稳定性，减小输出的纹波和噪声。

在偏置电路的设计中，需要考虑的因素包括电流源的温度系数、输入偏置电流、电源抑制比等。

温度系数是指偏置电路在不同温度下输出的电流或电压的变化情况。

输入偏置电流是指输入信号引起的电流偏移。

电源抑制比是指偏置电路对电源噪声的抑制能力。

这些因素的选择和优化将直接影响到偏置电路的性能和稳定性。

在实际应用中，偏置电路的设计需要根据具体的要求进行优化。

例如，在高精度应用中，需要选择高稳定性的元器件，以确保输出的精度和稳定性。

在低功耗应用中，需要选择低功耗的电流源和电压源，以降低功耗和热耗散。

在高频应用中，需要考虑电容的选择和布局，以保证信号的传输和抑制噪声。

在LDO中，偏置电路是一种常用的结构，用于产生稳定的基准电压或基准电流。

偏置电路的设计对于整个稳压器的性能和稳定性起着重要的作用。

常见电流镜结构

常见电流镜结构电流镜是一种常见的电子电路结构，广泛应用于模拟电路和数字电路中。

它主要用来实现电流放大、电流源以及电流比较等功能。

常见的电流镜结构有多种，本文将介绍其中几种常见的电流镜结构。

1. 简单电流镜简单电流镜是最基本的电流镜结构，由一个晶体管和一个电阻组成。

其中，晶体管的基极和发射极通过电阻相连，基极与输出端相连，而发射极与地相连。

当输入电流通过电阻流过时，晶体管的发射极电流与输入电流相等。

这种电流镜结构常用于电流源和电流比较电路中。

2. 级联电流镜级联电流镜是由多个简单电流镜按级联方式组成的电流镜结构。

每个简单电流镜的输出端作为下一个简单电流镜的输入端。

级联电流镜可以实现更高的电流放大倍数，同时也可以提高输出电流的稳定性和控制性能。

3. 对偶电流镜对偶电流镜是由两个镜像结构的简单电流镜组成的电流镜结构。

镜像结构指的是晶体管的发射极和基极交换位置。

对偶电流镜可以实现正负电流的放大和输出，常用于差分放大器和运算放大器等电路中。

4. 均流电流镜均流电流镜是由多个晶体管和电阻组成的电流镜结构，可以实现多个输出电流的均分和稳定。

均流电流镜中的每个晶体管都通过电阻与其他晶体管相连，形成电流的均分网络。

这种电流镜结构适用于需要多路输出电流的电路设计，例如电流源和电流分配电路等。

5. 压控电流镜压控电流镜是由晶体管和电压控制器组成的电流镜结构。

晶体管的基极通过电阻与电压控制器相连，电压控制器可以调节晶体管的基极电压，从而控制输出电流的大小。

这种电流镜结构常用于需要根据外部电压信号来控制电流的电路中。

总结：以上介绍了几种常见的电流镜结构，包括简单电流镜、级联电流镜、对偶电流镜、均流电流镜和压控电流镜。

这些电流镜结构在模拟电路和数字电路中有着广泛的应用，能够实现电流放大、电流源和电流比较等功能。

在电路设计中，我们可以根据具体的需求选择合适的电流镜结构，以满足电路的性能要求。

第5章 电流镜

常用的恒流电路

CMOS-模拟集成电路课件-电流源与电流镜

共源共栅电流镜和普通电流镜比输出电压余度

第三讲,电流镜和参考源

电流源和电流镜 - Current sources and mirrors

cml 电流模式逻辑

第五章 电流镜

cml 电流模式逻辑

第五章 电流镜

电流镜结构电路

电子学基础08 电流镜与电流源

ch5有源和无源电流镜讲述

第三讲,电流镜和参考源

多路 电流镜 电流源 hifidiy

电流镜的原理和应用

在ldo中的偏置电路常用结构

在ldo中的偏置电路常用结构

常见电流镜结构

第5章电流镜

第五章电流镜

第五章电流镜

多路电流镜电流源 hifidiy