峰值电流源微电流源分析
峰值电流源&微电流源分析
峰值电流源是一个可控且可预测的直流偏置电路,电路对温度,电源电压和过程的变化不敏感。而且,它允许单电源供电操作,且有着出色的直流精度特性。通过简单地增加偏置电流,该设计的一种电路可在通用应用中运行,而不会降低其高精度特性。
图1 (a)峰值电流源的电路原理图;(b)取决于R3的峰值传输特性
从图中可看出,当输入电流Ii小时,IiR3汲取的电压可以忽略,并且将Ii传输到Io,且电流成线性。如果Ii增加,从Q32的Vbe上减去IiR3,减去的电压用来驱动Q33来减小Io。当IiR3变大,Q33几乎关闭。
通过定量检查该稳压器的行为,可以看出其在微功耗运算放大器设计中的有用性。
可以很容易地得出Io
其中,Vt=kT/q是温度T(K)下的热电压。假设无限电流增益(β)和Q32和Q33具有相同的特性。图1(b)是等式(1)的曲线,从图上看出,在峰值上Io对Ii的敏感性降低到0。Iom是Io的峰值或最大值,及其对应的Iim直接从(1)确定,该值是
同时
结果是
(图1(b)中曲线峰值的Io/Ii=i/e=0.368)
在图1(b)曲线结果可看出,当R3=26k、温度=25℃时,以峰值输入电流为中心的范围0.5~ 1.75uA时,输出电流Io范围为0.3~0.37uA,即输入电流 Ii变化1.25uA时,输出电流Io跟着变化0.07uA,可得Q32的电流变化远大于Q33的电流变化。
微电流源
微电流源电路:在镜像电流源的基础上,在T1下接一个电阻Re。微电流源电路能够提供微安量级电流的电流源电路。
由上式可知,利用两个BJT基-射电压差▲VBE(约几十毫伏)可以控制输出电流Ic1. 由于▲VBE的数值小,故用电阻不大的Re即可获得微小的工作电流,从而称该电路为微电流源。
该电路由于T0、T1是对管,两管基极又连在一起,当+Vcc、-Vee、R和Re为已知时,基准电流IR=(Vcc+Vee)/R,在VBE0、VBE1为一定值时,Ic1可确定;当电源发生变化时,IR和▲VBE也将发生变化,且Ic1的变化远小于IR的变化,故电源电压波动对工作电流Ic1的影响不大。
同时,因为T0对T1的温度补偿作用,所以Ic1的温度稳定性也较好。电路的输出电阻ro=rce1(1+βRe/(rbe1+Re)),反映Ic1有很高的恒定性。
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