为了克服上节讲的镜像电流源,我们需要对其进行改进。

比例电流源

比例电流源 - 图1

因为 Ic1I_{c1} IRI_R 有一定的 比例关系,所以上图结构叫 比例电流源。

这种比例关系,改变了只能约等于(Ic1IRI_{c1} \approx I_R ) 的关系(这是一种改进)。

静态分析

比例电流源 - 图2

比例电流源的直流负反馈和温度补偿

负反馈过程:
1.温度升高,假设基极电流不发生任何变化;
2.由于β\beta和穿透电流的增大,集电极电流Ic0(Ie0)I_{c0}(I_{e0})Ic1(Ie1)I_{c1}(I_{e1})增大,基准电流IR(Ie0)I_R(\approx I_{e0})也随之增大;
3.根据UB=VccIRRU_B=V_{cc}-I_RR,基极电位降低;
4.根据Ue=IeReU_e=I_eR_e,两管发射极电位升高;
5.根据Ube=UbUeU_{be}=U_b-U_e,两管的b-e间电压UbeU_{be}减小;
6.Ube0U_{be0}Ube1U_{be1}减小导致Ib0I_{b0}Ib1I_{b1}减小,两管集电极电流Ic0I_{c0}Ic1I_{c1}也随之减小

结论:
发射极电阻Re0R_{e0}Re1R_{e1}为直流负反馈电阻,因此为镜像电流源相比,比例电流源的输出电流Ic1I_{c1}具有更高的温度稳定性。

动态分析

比例电流源 - 图3
左侧等效电路:
比例电流源 - 图4
右侧等效电路:
比例电流源 - 图5
从上图可以知道,比例电流源正是因为Re1R_{e1}的存在,导致 比例电流源的输出电阻 显著增大(上一节的镜像电流源最终等效为rcer_{ce}),因为 Re1R_{e1} 远大于 rce1r_{ce1} ,所以从稳定性来说,输出电流IcI_c相对更加稳定(输出电阻>>负载电阻,那么此时负载电阻就可以相对影响较小,从而更稳定)。


来源:
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