我們大致了解了三極管的分類和工作模式,介紹概念不說應用基本沒有什么深刻的印象。
今天給大家介紹一種電路中常用的三極管應用--電流鏡。
從名字而言就知道應該是和電流鏡像有關的電路。
上一篇文章里提到了在放大區,三極管基極電流Ib和集電極電流Ic,滿足以下關系:
β是三極管的放大系數,這個系數會隨著溫度的變化而變化,進而Ic的電流也會隨著變化。所以說你想直接用三極管作為電流源可能有點不現實。那么就有了今天的電流鏡電路:
倆個NPN三極管Q1 和 Q2 基極鏈接在一起。共射極接地。
其中IR=Ic1+IB。
由于三極管Q1和Q2的BE都是對地,所以他們的電壓相等,又加上Q1和Q2是完全相同的倆個三極管,他們的參數也完全相同。
則有IB=Ib1+Ib2. 且Ib1=Ib2.
這里就用到了三極管放大倍數的特性,或者說三極管的集電極電流Ic是由Ib來控制的。
那么到這里呢,非常的明顯,Ib1和Ib2相等,三極管完全相同,則Ic1=Ic2.到這還不算完,最關鍵的是他們的電流。假設β等于100.那么IR=Ic1+Ib1, Ic1=100*Ib1.也就是說 IR=101*Ib1.可以給一個粗略的結論:
IR基本上約等于Ic1。至此,電流鏡電路的原理基本到此結束,可以說控制電阻R1的阻值,就可以控制流過R2的電流。讓我們來證明一下。
現在根據電流表AM1的讀數,電流為43.43mA,我們改變右側電阻R2到50歐姆。
看到流過電流表示數是44.61mA,還是非常接近更改之前的讀數。
總結
模擬電路中,用于實現恒流源或恒壓源。例如,在電路中需要一個穩定的恒定電流或電壓時,可以使用電流鏡電路來實現。
在數字電路中,用于實現 CMOS 邏輯門和靜態隨機存儲器(SRAM)。電流鏡電路用于提供穩定的電流,從而確保 CMOS 邏輯門和 SRAM 的正確性和穩定性。
作為比較器的基本部件。在比較器中,電流鏡電路可以將兩個電流進行比較,從而實現電壓比較。
用于測量電流。在一些實驗室中,需要測量電路中的電流。使用電流鏡電路,可以將電流轉換為電壓,然后通過測量電壓來確定電流的大小。
總之,三極管電流鏡電路廣泛應用于各種電路中,特別是需要精確電流控制的電路。
審核編輯:湯梓紅
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