34 0 535KB
Sursa (oglinda) de curent simplă Este cea mai simplă sursă de curent și cea mai convenabilă pentru circuitele integrate analogice. Se obține din sursa de curent standard la care R1 = R2 = 0.
5/24/2010
Circuite integrate analogice
1
Schema sursei de curent simple + Vcc RB
Iref Iout
Ic2 T2 IB2
5/24/2010
IB1
T1
Circuite integrate analogice
2
Pe bucla care include joncțiunile emitoare ale celor două tranzistoare putem scrie: U BE1 U BE 2
I out I ref U T ln U T ln I I c01 c02
(1)
Considerând tranzistoarele T1 și T2 identice, Ic01 = Ic02, expresia anterioară devine: I out I ref ,
(2)
deci circuitul este oglindă de curent. 5/24/2010
Circuite integrate analogice
3
Dacă ariile joncțiunilor emitoare nu sunt identice, atunci avem Ic01 Ic02. Din relația (1) rezultă:
I out I c01 I ref I c02
(3)
Raportul curenților Ic01 și Ic02 este dat de relația:
I c 01 A1 I c 02 A 2
(4)
în care A1 și A2 sunt ariile joncțiunilor emitoare ale celor două tranzistoare. 5/24/2010
Circuite integrate analogice
4
Din relațiile (3) și (4) rezultă:
I c 01 I c 01 A1 I c 02 I c 02 A 2
(5)
Pentru un curent Iref obișnuit se poate reaiza un raport Iout/Iref până la valoarea 5, deoarece în continuare aria tranzistorului T1 devine exagerată. Pe scheme raportul se marchează prin cifre în apropierea emitoarelor.
5/24/2010
Circuite integrate analogice
5
Chiar dacă tranzistoarele sunt identice, curenții nu vor fi în realitate egali din următoarele motive: curenții de bază nu sunt neglijabili, în special la curenți de colector mici sau la tranzistoare pnp-lateral, care au factorii mici. Acest lucru nu afectează totuși semnificativ egalitatea celor doi curenți. factorii ai celor două tranzistoare nu sunt egali datorită efectului Early de modelare a grosimii bazelor. Astfel, dacă două tranzistoare identice lucrează la tensiuni UCE diferite (de exemplu UCE2 < UCE1), atunci și factorii lor vor fi diferiți (și anume 2 < 1). 5/24/2010
Circuite integrate analogice
6
În cazul oglinzii simple tranzistorul T2 lucrează foarte aproape de saturație, având UCE2 = UBE2 0,6 V UCE2 > UCE3 Efect Early 1 > 2 > 3 Observație: 2 și 3 sunt apropiate între ele deoarece tensiunile UCE2 și UCE1 sunt apropiate între ele. 5/24/2010
Circuite integrate analogice
14
Admițând că tranzistoarele T2 și T3 au curenți de bază egali cu IB se obțin relațiile următoare: I out
3 2 1 IB 1 1
(1)
I ref
3 2 I B 2 1 1
(2)
Din relațiile (1) și (2) rezultă: I out 1 3 21 1 3 3 I ref 1 2 2 3 2 1 2 2 5/24/2010
Circuite integrate analogice
(3)
15
Ținând cont de faptul că 2 și 3 sunt apropiate între ele rezultă un raport Iout/Iref foarte apropiat de 1 ( 0,95). Rezistențele RE din emitoarele tranzistoarelor T2 și T3 conduc la creșterea rezistenței de ieșire a oglinzii de curent.
5/24/2010
Circuite integrate analogice
16