在改进型差动扩大器中,用恒流源替代射极电阻RE,既为差动扩大电路设置了适宜的静态作业电流,又大大增强了共模负反馈效果,使电路具有了更强的按捺共模信号的才能,且不需求很高的电源电压,所以,恒流源和差动扩大电路简直是一对绝配!
恒流源既可认为扩大电路供给适宜的静态电流,也可当作有源负载替代高阻值的电阻,然后增大扩大电路的电压扩大倍数。这种用法在集成运放电路中有十分广泛的使用。本节将介绍常见的恒流源电路以及作为有源负载的使用,为后续内容的学习进行常识储藏。
镜像恒流源电路
如图1所示为镜像恒流源电路,它由两只特性完全相同的管子VT0和VT1构成,因为VT0管的c、b极衔接,因而UCE0=UBE0,即VT0处于扩大状况,集电极电流IC0=β0*IB0。别的,管子VT0和VT1的b-e别离衔接,所以它们的基极电流IB0=IB1=IB。设电流扩大系数β0=β1=β,则两管集电极电流IC0=IC1=IC=β*IB。可见,因为电路的这种特别接法,使两管集电极IC1和IC0呈镜像联系,故称此电路为镜像恒流源(IR为基准电流,IC1为输出电流)。
图1 镜像恒流源电路
镜像恒流源电路简略,使用广泛。但是在电源电压一守时,若要求IC1较大,则IR必然增大,电阻R的功耗就增大,这是集成电路中应当防止的;若要求IC1较小,则IR必然也小,电阻R的数值就很大,这在集成电路中很难做到,为此,人们就想到用其他办法处理,这样就衍生出其他电流源电路。
份额恒流源电路
如图2所示为份额恒流源电路,它由两只特性完全相同的管子VT0和VT1构成,两管的发射极别离串入电阻Re0和Re1。份额恒流电路源改变了IC1≈IR的联系,使IC1与IR呈份额联系,然后克服了镜像恒流源电路的缺陷。
与典型的静态作业点安稳电路相同,Re0和Re1是电流负反馈电阻,因而与镜像恒流源电路比较,份额恒流源的输出电流IC1具有更高的安稳性。
当Re0=Re1时,IC1依然等于IR,但此电路的IR由式(2-4)约好,比式(2-2)的IR小,一般用于前置扩大器的输入级。
图2 份额恒流源电路
微变恒流源电路
由式(2-3)可知,若Re0很小乃至于为零,则Re1只选用较小的电阻就能取得较小的输出电流,这种电路称为微变恒流源,如图3所示。集成运放输入级静态电流很小,往往只需几十微安,乃至更小,因而微变电流源首要使用于集成运放输入级的有源负载。
图3 微变恒流源电路
多路恒流源电路
集成运放是一个多级扩大电路,因而需求多路恒流源电路别离给各级供给适宜的静态电流。可通过一个基准电流去取得多个不同的输出电流,以习惯各级的需求。
图4所示电路是在份额恒流源基础上得到的多路恒流源电路,IR为基准电流,IC1、IC2和IC3为三路输出电流。因为各管的b-e间电压UBE数值大致持平,因而可得近似联系
IE0Re0≈IE1Re1≈IE2Re2≈IE3Re3(2-6)
当IE0确认后,各级只需挑选正真合适的电阻,就可以取得所需的电流。
图4 多路恒流源电路