镜像电流源

IC2的温度稳定性较好。 的温度稳定性较好。 补 IC2↑ IC2↓ 偿 温度 ↑ 作 T↑ IC1↑ IB ↓ VB↓ 用 T↓则 ↓
相反
+ I VBE1 B1 IB2
+
VBE2
T2
IREF↑
VR(=IREFR)↑ ↑
-
适用范围： 适用范围： 适用于较大工作电流 （mA级）的场合。
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3. 带缓冲级的镜像电流源
IC2 = IC1 = IREF − 2IB + IRe3 1+ β
又 IB =
IREF IC2
IC2
β
IC2 VBE 2⋅ + β Re3 IC2 = IREF − 1+ β
+
IC1 T1 IB V BE
VBE IRe3 = Re3
T3 IE3
+ IRe3
+
VBE
整理后， 整理后，得：
I C 2 ≈ I REF
VCC ≈ R
由推导可见， 由推导可见，IREF由VCC和
RC
R决定，而IC2像IREF的镜 决定， 决定 像，与其本身一侧的电阻 RC无关。所以，无论 c的 无关。所以，无论R 值如何， 值如何， IC2的电流值将 保持不变。 保持不变。
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+ I VBE1 B1 IB2
一.镜像电流源
1. 工作原理分析 设T1、T2的参数完全相同，即：
VCC IREF IC1 T1 IC2
β1 = β 2 = β
RC
VBE1 =VBE2
I C1 = I C2 = I C
I B1 = I B2 = I B
I E1 = I E2
+ I VBE1 B1 IB2
I CEO1 = I CEO2
IREF IC2
1 1+ 2
⋅ IREF
+
IC1 T1 IB V BE
β
⋅ IREF ≈ 0.833 IREF
T3 IE3
=
T2
1 2 1+ 10
+ IRe3
+
VBE
-
VBE
IB1 IB2 Re3
-
可见该电路即使β很小， 可见该电路即使β很小，也 可以认为I 可以认为IC2≈IREF，二者能 下页
保持很好的镜像关系。 保持很好的镜像关系。 上页 电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础 电子技术基础精品课程 模拟电子技术基础
+
VBE2
T2
-
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2. 镜像电流源的特点 优点： 优点： ①结构简单； 结构简单； 管对T 管具有一定的温度补偿作用 温度补偿作用， ②T1管对T2管具有一定的温度补偿作用，使得
VCC IREF IC1 T1 IC2
RC
VCC IREF IC1 T1 IC2
I C 2 = I REF − 2 I B
又 I B = I B2 =
RC
IC 2
β2
=
IC 2
β
I C 2 = I REF − 2
IC 2
β
整理后， 整理后，得 I C 2 =
+ VBE1 IB1 IB2
1 1+ 2
I REF 2
+
VBE2
T2
β β
→0
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-
T2
非常小（μA 级），可忽略
-
VBE
IB1 IB2 Re3
-
VBE IREF − (1+ β )Re3 ≈ IREF IC2 = 2 2 1+ 1+ (1+ β )β (1+ β )β
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3. 带缓冲级的镜像电流源 若取β 10， 若取β＝10，则 IC2 ≈ 0.982 IREF 而原电路若也取β 而原电路若也取β＝10 由于 IC2 =
当满足条件β>>2时， 时 当满足条件 有 I C 2 ≈ I REF
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一.镜像电流源
即 I C 2 ≈ I REF
VCC IREF IC1 T1 IC2
VCC − VBE1 = R
且通常有V 且通常有 CC>>VBE1
IC2 = IC1 = IREF − IB
T3 IE3
+ IRe3
+
VBE
T2
-
VBE
IB1 IB2 Re3
-
IE3 而 IB = 1+ β
又 IE3 = IB1 + IB2 + IR
= 2IB + IRe3
e3
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缺点： 缺点：
①当直流电源VCC变化时，输出电流IC2几乎 按同样的规律波动，因此不适用于直流源 在大范围内变化的集成运放。 ②若输入级要求微安级的偏置电流，则所用电 输入级要求微安级的偏置电流， 阻将达到兆欧级，在集成电路中无法实现。 阻将达到兆欧级，在集成电路中无法实现。 无法实现 >>2时才成立 时才成立， 值很小时， ③该电路限制β>>2时才成立，若β值很小时， IC2与IREF就存在一定的差别，不能达到很好 就存在一定的差别， 的镜像。 的镜像。
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3. 带缓冲级的镜像电流源 为了弥补缺点3，对原电路进行如下改进： 令接入电路中的T 令接入电路中的 3与原电路 参数完全一致。 中T1和T2参数完全一致。
IREF IC2
+
IC1 T1 IB V BE【分析电路】 分析电路】+VBE2
T2
电源V 通过电阻R和 电源 CC通过电阻 和T1产 生一个基准电流 基准电流I 生一个基准电流 REF，则
I REF VCC − VBE1 = R 上页
-
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一.镜像电流源
而 I C 1 = I REF − 2 I B 又 I C1 = I C 2