电流源和电压源电路--课件（ppt·精选）.ppt

电流源和电压源
电流源
电流源是电路的基本元件,它是一种二端元件。电流源的内阻相对负载阻抗很大,负载阻抗波动不会改变电流大小。在电流源回路中串联电阻无意义,因为它不会改变负载的电流,也不会改变负载上的电压。在原理图上这类电阻应简化掉。负载阻抗只有并联在电流源上才有意义,与内阻是分流关系。
由于内阻等多方面的原因,理想电流源在真实世界是不存在的,但这样一个模型对于电路分析是十分有价值的。实际上,如果一个电流源在电压变化时,电流的波动不明显,我们通常就假定它是一个理想电流源。
电流源的基本性质
电流源有两个基本性质:(1)它发出的电流是定值,或是一定的时间函数,与两端的电压无关。(2)电流源的电流是由它本身确定的,至于它两端的电压则是任意的。
基区宽度调制效应
这是BJT在较大工作电压时所出现的一种现象。因为BJT在放大状态工作时,集电结上的反偏电压(直流电压+交流电源)是变化的,则集电结的势垒厚度也将随着变化,这就会导致基区宽度发生变化;这种由集电结电压而引起基区宽度发生变化的现象,最早是由Early提出并加以说明的,故称为Early效应(爱里效应),又称为基区宽度调制效应。
势垒就是势能比附近的势能都高的空间区域,基本上就是极值点附近的一小片区域。
电流源电路是提供恒定电流的一类电子线路,它广泛应用于各种功能电路中。
对电流源电路的要求:
1、提供电流 IO ,并且其值在外界环境因素(温度、电源电压等)变化时,力求维持稳定不变。
2、当其两端电压变化时,应该具有保持电流 IO 恒定不变的恒流特性,或者说电流源电路的交流内阻 RO趋于无穷。
一、镜像电流源电路
1、基本镜像电流源电路:
如图所示
电路结构:
T1 与 T2 应该选取参数完全匹配的晶体三极管。
T1
T2
VCC
iC2= IO
iC1
IR
R
其中,T1 的集电极和基极相连,接成二极管的形式, 通过R 提供电流 IR 。
分析:
(1)、精度和热稳定性
根据电路有:
当忽略基区调制效率应时:
或表示为
所以上式可等效为
T1
T2
VCC
iC2= IO
iC1
IR
R
由于
而 IS 与发射结面积成正比,因此有
当
时
则
由此式可以看出T1管的电流I1 等值得转移到 T2 管中。
当
时,
T1 管电流 I1 则加权地转移到 T2 管中,加权因子为发射结面积比值。
根据电路还可知:
T1
T2
VCC
iC2= IO
iC1
IR
若T1 与 T2 的参数完全匹配,
当
时:
已知
所以
故
显然,IR 是由 VCC 通过 R 提供的,它是电流源电路的参考电流,只要 IR 确定后,IO 也就被确定。