资料来源:网络编辑和整理:StrongHuang在改进的差分放大器中使用恒流源代替发射极电阻RE,这不仅为差分放大器电路设置了合适的静态工作电流,而且还大大增强了共模负反馈功能。
该电路具有较强的抑制共模信号的能力,并且不需要高电源电压。
因此,恒流源和差分放大器电路是绝配!恒流源不仅可以为放大电路提供合适的静态电流,还可以用作有功负载来代替高阻电阻,从而提高了放大电路的电压放大倍数。
这种用法在集成运算放大器电路中有非常广泛的应用。
本节将介绍常见的恒流源电路及其作为有功负载的应用,以便为后续内容的研究保留知识。
1.镜像恒定电流源电路如图1所示。
它由两个具有完全相同特性的灯管VT0和VT1组成。
因为VT0管的c极和b极相连,所以UCE0 = UBE0,即VT0在放大状态下,集电极电流IC0 =β0* IB0。
另外,管VT0和VT1的b-e分别连接,因此其基极电流IB0 = IB1 = IB。
假设电流放大系数β0=β1=β,则两个管的集电极电流IC0 = IC1 = IC =β* IB。
可以看出,由于电路的特殊连接,两个电子管集电极IC1和IC0处于镜像关系,因此该电路称为镜像恒流源(IR是参考电流,IC1是输出电流) )。
图1镜像恒流源电路镜像恒流源电路简单,应用范围广泛。
然而,当电源电压恒定时,如果要求IC1较大,IR不可避免地会增加,电阻R的功耗会增加,在集成电路中应避免这种情况。
如果要求IC1很小,则IR也必须很小,并且电阻R的值非常大,这在集成电路中很难实现。
因此,人们想到使用其他方法来解决该问题,从而得出其他电流源电路。
2.图2所示的比例恒流源电路是一个比例恒流源电路,它由两个具有完全相同特性的管VT0和VT1组成。
两个管的发射极分别与电阻Re0和Re1串联连接。
比例恒流电路源改变了IC1≈IR之间的关系,并使IC1和IR成比例关系,从而克服了镜像恒流源电路的缺点。
像典型的静态工作点稳定电路一样,Re0和Re1是电流负反馈电阻。
因此,与镜像恒流源电路相比,比例恒流源的输出电流IC1具有更高的稳定性。
当Re0 = Re1时,IC1仍然等于IR,但是该电路的IR由公式(2-4)规定,该公式小于公式(2-2)的IR,通常用于输入级前置放大器的图2比例恒流源电路3.微可变恒流源电路。
从等式(2-3),我们可以看到,如果Re0非常小甚至为零,则Re1可以获得较小的输出电流,而电阻也较小。
这种电路称为微可变恒流源,如图3所示。
集成运放的输入级静态电流非常小,通常只有几十微安,甚至更小,因此,可变电流源主要用于集成运算放大器输入级的有功负载。
图3微可变恒流源电路4.多通道恒流源电路集成运算放大器是一个多级放大器电路,因此需要多个恒流源电路为每个电平提供适当的静态电流。
参考电流可用于获得多个不同的输出电流,以满足所有级别的需求。
图4所示的电路是基于比例恒流源获得的多通道恒流源电路。
IR是参考电流,IC1,IC2和IC3是三个输出电流。
由于各管之间的电压UBE的值大致相等,因此,只要在各电平下选择适当的电阻,则求出IE0Re0≈IE1Re1≈IE2Re2≈IE3Re3(2-6)即可。
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