電流源和電壓源電路(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 。 （ 1）、減小由 β值和 VA （ 或 λ） 而引入的誤差。 （ 2）、提高 IO 的精度，增大 RO ， 改進電流源的恒流特性。 級聯型電流源電路： 將兩個基本鏡像電流源電路相級聯，而構成的電路。 如圖所示 T3 T4 VCC iC4= IO iC3 IR R iC2= iC4 T1 T2 iC1 根據電路可得： 2413 CEBEBEBE vvvv ???若 β足夠的大，則可近似認為 31 CC ii ? 42 CC ii ?由于 T1 與 T2 構成鏡像電流原則有 21 CC ii ?相應的有 13 BEBE vv ? 42 BEBE vv ?12 BEBE vv ?所以 1432 BEBEBECE vvvv ???113 CEBEBE vvv ??? 此式表明，不論外電路加在電流源上的電壓如何變化，級聯電路總是強制地保持 T2 管的 vCE2 接近于 T1 管的 vCE1 。 這樣不僅減小了 iC1 轉移到 iC2 時，因基區調制效應引入的誤差，還使 IO （ 其值取決于 iC2)幾乎于外加電壓的變化無關，因此，該電路既提高 IO 的精度，又改進了電流源的恒流特性，即增大了 RO 。 T3 T4 VCC iC4= IO iC3 IR R iC2= iC4 T1 T2 iC1 不過這個電路并沒有減小，因 β值為有限制而引入的誤差。 證明、當各管 β值相同時， IO 與 IR 之間的關系。 根據電路有 433 BBCR iiiI ???因為 1133 2 BCEC iiii ???111)2(2CCC iii???????所以 ????? 4121)2()2( CCCRiiiI ?????T3 T4 VCC iC4= IO iC3 IR R iC2= iC4 T1 T2 iC1 ????? 4121)2()2( CCCRiiiI ?????OOO III ????? 1)2()2(2 ?????? ? OR II ????? ????? 2)2(2RO II 2422??????RI?411??)41(??? RI反饋型電流源電路 T3 VCC iC3= IO iB3 IR R iC2= iC3 T1 T2 iC1 利用反饋改進性能的電流源電路，如圖所示。 分析： 當外電路變化時，則會引起 IO 的變化，設 IO 增大，已知： 21 CCO iiI ??相應增大。 其結果使加到 T3 管的基極電流為： 13 CRB iIi ??iB3 減小 從而阻止 iC3 的變化，因而，也就阻止 IO 的變化。使 IO 的恒流特性得以改進。 根據電路可以看出： 由三個晶體管構成的回路中有 231 BEBECE vvv ??22 BECE vv ?表明、 T3 管強制 T1 管的 vCE1 靠近T2 管的 vCE2 兩者僅相差 vBE3 。 因此，有效的減小了由基區寬度調制效應而引入的誤差。 討論 IO 與 IR 之間的關系： 根據電路有 ???? ??? 321設、 31 BCR iiI ??T3 VCC iC3= IO iB3 IR R iC2= iC3 T1 T2 iC1 因為 21 BB ii ? 21 CC ii ?又因為 2123 BBCE iiii ???12 2 BC ii ??11 2 BC ii ???11 2CCii ?? )21(1??? Ci所以 31 2 EC ii ?? ??T3 VCC iC3= IO iB3 IR R iC2= iC3 T1 T2 iC1 所以 31 BCR iiI ??332 BE ii ??? ??333 )(2 BBC iii ???? ??33311)2(2 CCCiii?????? ?????3)1212( Ci???? ?????故 3)1212( CR iI???? ?????322)222(CR iI ????????OI)222(22????????RO II 22222????????RI?RVVI onBECCR )(2??在實踐上，還可以進一步減小這種誤差，電路如圖所示： T3 T4 VCC iC3= IO iC4 IR R iC2= iC3 T1 T2 iC1 若 IO iC3 （ iE3 ） iC2 iC1 iE4 iC4 2iB3 iC3 IO 這就是反饋作用 21 CC ii ?根據電路可知 441 CEC iii ??233 CECO iiiI ??? 432 CRB iIi ??T3 T4 VCC iC3= IO iC4 IR R iC2= iC3 T1 T2 iC1 2314 CEBECEBE vvvv ???2314 BEBEBEBE vvvv ???22 CEBE vv ?所以 21 CECE vv ?強制 T1 與 T2 管的 vCE 近似相等，消除基區調制效應的影響。 以電流源為有源負載的放大電路 在共射（共源）放大電路中，為了提高電壓放大倍數的數值，行之有效的方法是增大集電極電阻 Rc（或漏極電阻 Rd）。然而，為了維持晶體管（場效應管）的靜態電流不變，在增大 Rc（或 Rd）的同時必須提高電源電壓。當電源電壓增大到一定程度時，電路的設計就不合理了。 在集成運放中，常用電流源電路取代 Rc（或Rd），這樣在電源電壓不變的情況下，既可獲得合適的靜態電流，對于交流信號，又可得到很大的等效的 Rc（或 Rd）。由于晶體管和場效應管是有源元件，而上述電路中又以它們作為負載，故稱之為有源負載。 一、有源負載共射放大電路 二、有源負載差分放大電路 受控源： 受控源 (controlled source)是由某些電子器件抽象而來的一種電源模型 ， 是一種雙口元件 （ 四端 ） 元件） ， 由控制支路和受控支路組成 。 受控源的電壓或電流受電路中另一支路電壓或電流的控制 。 像晶體管 、變壓器 、 運算放大器等電子器件都可以用受控源作為其電路模型 。 受控電源的符號表示： 0i??0u例如 受控源作為晶體管的電路模型： 理想受控源模型： 幾點說明 ： 含有受控源電路的分析方法： （ 1）支路電流法 （ 2）節點電壓法 （ 3）網孔電流法 （ 4）疊加定理 （ 5）戴維南定理 （ 6）諾頓定理 三極管的特性是非線性的，但在低頻小信號的條件下，工作在放大區三極管，它的特性曲線的非線性已不明顯，這時三極管可用一線性電路來代替，稱之為三級管的微變等效 則整個放大電路就變成一個線性電路，利用分析線性電路的方法對放大電路進行動態分析，求出它的主要性能指標 這種方法就是微變等效電路法。 電壓源 電壓源，即理想電壓源，是從實際電源抽象出來的一種模型，在其兩端總能保持一定的電壓而不論流過的電流為多少。電壓源具有兩個基本的性質：第一，它的端電壓定值 U是一定的時間函數 U(t)與流過的電流無關。第二，電壓源自身電壓是確定的，而流過它的電流是任意的。 由于內阻等多方面的原因，理想電壓源在真實世界是不存在的，但這樣一個模型對于電路分析是十分有價值的。實際上，