模拟电子技术基础02-18-01 镜像电流源_82
(完整版)模拟电子技术基础_知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4. 两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。
6. 杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三. 稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
镜像电流源的特点和优缺点
镜像电流源的特点和优缺点 电路特点： 1）T 1与T 2特性相同；
U BE1= U BE2= U BE β1=β2=β I c1= I c2 I B1= I B2= I B
2）R 和T 1共同构成T 2的偏置电路；
3）T 1管的c-b 相连，使U cb1=0，这是一个临界饱和状态，I c =βI β的关系仍然存。
电路分析：
]21[]21[22111ββ+=+=+=-=C C B c BE cc R I I I I R U V I R R C I I I =+=∴2
2ββ
（即二者之间如同“镜像”般的关系） 这样，2C I 的大小即可由R U V I I BE cc
R C -== 2来决定。
这个电路有一个基准电流R I ，由电路参数和管参数很容易确定，当找出2C I 与基准电流R I 的“镜像”关系后，很容易知道该电路提供出的偏流大小。
优缺点分析：
优点：结构简单，可以提供毫安级电流。
缺点：BE U 是温度的函数，所以2C I 不“恒流”；β值不大时，12=+ββ
易造成较在的误差。
镜像电流源 比例因子 eetop
镜像电流源比例因子 eetop镜像电流源是一种常见的电路组件，常用于电子工程和电路设计中。
它可以产生输出电流，其大小与输入电压成正比。
而比例因子是指输入电压与输出电流之间的关系。
本文将详细介绍镜像电流源和比例因子的原理、应用和设计要点。
首先，让我们来了解一下镜像电流源的原理。
镜像电流源是通过改变电流源的电阻值、布置方式或者添加特定电路来实现的。
使用镜像电流源可以方便地将电流传递到其他电路中，并且保持输入和输出之间的电流比例。
通常，镜像电流源会通过放大器电路来实现，其中放大器的增益决定了电流输入和输出之间的比例关系。
接下来，我们来讨论镜像电流源比例因子的概念和计算方法。
比例因子是指输入电压与输出电流之间的关系，通常用一个比例系数来表示。
比例系数可以根据电路设计过程中所使用的放大器类型和参数来计算得出。
比例因子的具体计算公式如下所示：比例因子 = 输出电流 / 输入电压在实际应用中，比例因子的值通常是一个固定的常数。
这是由于镜像电流源的目的就是将输入电压转化为固定比例的输出电流。
因此，在设计镜像电流源时，需要选择适当的电路结构和参数，以确保所获得的比例因子满足设计要求和性能指标。
在实际的电子工程中，镜像电流源有着广泛的应用。
它可以用于电流模式数字至模拟转换器（current-mode digital-to-analog converter，CMDAC）中，将数字信号转化为相应的电流输出。
此外，镜像电流源还可以用于模拟电路中的恒流源、电流比较器等电路中。
它们可以帮助实现高精度的电流控制和传递，提高电路的性能和稳定性。
在设计和使用镜像电流源时，有几个关键的要点需要注意。
首先，需要选择合适的放大器类型和参数，以确保所得到的比例因子满足设计要求。
其次，要注意电阻、电容和电感等被镜像电流源连接的元件的影响。
这些元件的存在会对比例因子产生一定的误差，并可能带来不稳定性。
因此，在实际设计中，需要对这些因素进行准确的建模和分析。
模拟电子电路基础
（n+1）IB
n 个输出电流时的
相对误差= (n+1) /β
休息1 休息2
返回
2．精密镜像电流源
（1） 电路结构：
EC
用 T3 代替了基本电流源电路中的短路线 IR
I B3
IC2
(2) 电路分析： 同理有：UBE1=UBE2=UBE
IC1
IB1 IE3 IB2
∴
IC1=IC2=IS
exp
U BE UT
（2）电路分析：
因为 UBE1= UBE2= UBE ,IB1=IB2=IB
所以
IC1=IC2=ISexp
U BE UT
又因为
IR
IC1
2IB
IC1
1
2
IC1
2
IC1 IC2
IR
2
IR
2
当β>>1 时: IC2 IR
而 IR
EC
U BE R
EC R
EC
IR
IC2
2IB
IB1
IB2
IC1
+
UBE —
返回 休息1 休息2
1 基本镜像电流源：
EC
（3）讨论
IR
IC2
(ⅰ4):电I流C2源 I的R 输出电镜阻像关系
2IB
ⅱrⅲ0:=I：rRce2=另EUIRCC外 A2 ，参输考I出电R-电流IC与阻2=晶等2体于I管BT参2 管数的无存输关在出，稳电误定阻差， IC1
IB1
IB2
+
UBE
§ 3．1 半导体集成电路概述
第一块集成电路出现于1958年。在使用电子电路的绝大 多数场合，IC已经基本上取代了分立元件电路。
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模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4. 两种载流子 ----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体: 在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。
6. 杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
基本镜像电流源电路
基本镜像电流源电路电流源是电子电路中常见的一种电源，它可以提供一个恒定的电流输出。
电流源电路的设计和实现对于各种电子系统的性能和稳定性都有很大的影响。
本文将介绍基本镜像电流源电路的原理、特点和应用。
一、基本镜像电流源电路的原理基本镜像电流源电路是一种基于晶体管的电流源电路。
它由两个晶体管组成，其中一个是PNP型，另一个是NPN型。
这两个晶体管的基极相连，而它们的发射极和集电极则分别连接到电路的输出和电源。
如图1所示。
图1 基本镜像电流源电路当电路中的输入电压变化时，PNP晶体管的电流也会随之变化。
这个变化会引起NPN晶体管的电流相应地变化，从而保持输出电流的恒定。
这种电路的原理可以用下面的公式来表示：Iout = (Vbe1 - Vbe2) / R其中，Iout是输出电流，Vbe1和Vbe2分别是PNP晶体管和NPN 晶体管的基极-发射极电压，R是电路中的电阻。
二、基本镜像电流源电路的特点1. 稳定性高由于基本镜像电流源电路的电流输出是由两个晶体管共同控制的，因此它的稳定性比较高。
在电路中，PNP晶体管和NPN晶体管的温度和电压变化对电路的影响相互抵消，从而保持输出电流的恒定。
2. 电路结构简单基本镜像电流源电路的结构相对简单，只需要两个晶体管和一个电阻就可以实现。
这种电路的设计和制造成本也比较低，因此在各种电子系统中得到了广泛的应用。
3. 输出电流可调通过改变电路中的电阻值，可以调节基本镜像电流源电路的输出电流。
这种特性使得它在各种电子系统中的应用更加灵活。
三、基本镜像电流源电路的应用1. 电路测试基本镜像电流源电路常用于各种电路测试中，例如测试放大器的增益和频率响应等。
在测试中，它可以提供一个稳定的电流源，从而保证测试结果的准确性和可靠性。
2. 模拟电路基本镜像电流源电路在模拟电路中也得到了广泛的应用。
例如，在模拟电路中，它可以作为一个恒定电流源，用于控制放大器、滤波器和振荡器等电路的工作状态。
模拟电子技术基础02-18-01 镜像电流源_82
1 + *b2
&
★输出电流/c与负载无关，几乎是一个常数。
基本电流源电路
IE =100—H
4
= SOJLL-4
Q 二=
Jp = 40/1.4 2
=20^.4
L
、 12 —y
UCEQ
流电阻: RCE
CQ
直流电阻小
o
I
e
±
o
交流电阻（内阻）：Ro W （1 + "
交流电阻大
三极管Tl、T2对称:
6 6 i = &2 =
理想电流源如果一个电路向负载提供恒定电流不随负载电阻的变化而变化或者可以证明其输出电阻接近于无穷大这个电路就是电流源电ce晶体管特性曲线场效应管特性曲线晶体管和场效应管等有源元件在放大区其输出电流几乎不受输出电压的影响具有恒流特性
第十八讲第1节
基本电流源电路
★为各级放大电路提供偏流以稳定其静态工作点 ★作为有源负载取代不易集成的大电阻
U=U=U
BE 1 BE2 — BE
则： I — I I — I
牛“ *B1 = IB 2 ， IC1 = IC 2
R=
参考电流
IR = IC 1 + 2 IB = IC 2 + 2 匕=妇(1 +1)
镜像电流源 (Current Mirror Circuits )
O
C2
6 >> 2
R
1V+2
—R K
基本电流源电路
TE = 100/^X
4
IE = 80/X.4
= 6O/1L.4
2
L =也心
厶' ■ "=C0E心
模电基础知识总结
模电基础知识总结导言模拟电子技术（Analog Electronics）是电子学的一个重要分支，包括分析和设计各种电子电路，以便于对在电子系统中表现为连续值的信号进行处理。
模拟电子技术是电子技术的核心内容之一，广泛应用于各种电子系统中。
本文将对模拟电子技术的基础知识进行总结。
电路基础电压、电流与电阻•电压：电荷的偏移量，单位为伏特（V）。
•电流：电荷单位时间通过导体的速度，单位为安培（A）。
•电阻：导体抵抗电流的能力，单位为欧姆（Ω）。
电路定律•欧姆定律: $ V = IR $•基尔霍夫定律:–基尔霍夫电压定律：节点电压之和为零。
–基尔霍夫电流定律：分支电流之和为零。
放大器放大器概述放大器是一种电子电路，用于增加信号的幅度。
放大器可以分为电压放大器、电流放大器和功率放大器等类型。
放大器特性•增益（Gain）：输出信号幅度与输入信号幅度的比值。
•带宽（Bandwidth）：放大器能够放大信号的频率范围。
•输入/输出阻抗：放大器的输入和输出接口的阻抗匹配对信号传输至关重要。
滤波器滤波器概述滤波器是一种能够选择特定频率信号的电路。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
滤波器设计•利用电容和电感可以设计无源RC和RL滤波器。
•主动滤波器使用放大器来增强滤波效果。
•数字滤波器基于离散时间信号进行设计。
零件及器件二极管与晶体管•二极管：具有单向导电特性，用于整流和电压调节。
•晶体管：根据不同类型（NPN/PNP），可作为放大器、开关或振荡器使用。
集成电路•集成电路（IC）：将多个电子元器件集合在一起形成的整体，方便应用到复杂的电路中。
结论本文对模拟电子技术领域的基础知识进行了总结，涵盖了电路基础、放大器、滤波器和常见零部件等内容。
这些基础知识是深入理解模拟电子技术的关键，也是进行电路设计和分析的基石。
希望读者通过本文的学习，能够对模拟电子技术有更深入的了解。
以上是本文对模拟电子基础知识的总结，希望对您有所帮助。
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0
(1) 输出电流与基= 准电流存在误差。
(2 ) UBE和"导致【O的热稳定性下降。
° (3 )。(即【 )受电源变化的影响大，故
对电源稳定度要求较高。
基本电流源电路
缺点：
么 UBE VCC
R
R
IO = IC 2
1+—
p
叩»2)
(4)适用于较大工作电流(mA数量级)的场
合。若要获取小电流，则须使用大阻值的
1 + *b2
&
★输出电流/c与负载无关，几乎是一个常数。
基本电流源电路
IE =100—H
4
= SOJLL-4
Q 二=
Jp = 40/1.4 2
=20^.4
L
、 12
直流电阻小
o
I
e
±
o
交流电阻（内阻）：Ro W （1 + "
交流电阻大
三极管Tl、T2对称:
6 6 i = &2 =
R，集成难度大。
(5)输出电阻不够大，稳定度不高。
I
6
基本电流源电路
输出电阻A。
(b1,c1,b2)
+
I
— -bl I
R膈
rbe1 rbe 2
uo
T
o-
> 显然 L1 = lb2 = °；则：Ro = rce2 105 Q
静态：静态电阻较小，稳定的静态电流输出 动态：等效成一个大电阻
基本电流源电路
优点： (1 )结构简单，调试方便。
(2 ) IOWR ,即Io不仅由/R确定，且总与/R相 等，大小与输出端电压无关。
(3 ) a对，2具有温度补偿作用，I。温度稳定
性 能较好。
f / IQ2 \ J -----------------------------
、介1 I ―时― uB I ― 41 -
缺点：
V一U V
_ VCC U BE V CC
=-------«--
RR R
O =【c2 =領 a JR (0 >> 2)
第十八讲第1节
基本电流源电路
★为各级放大电路提供偏流以稳定其静态工作点 ★作为有源负载取代不易集成的大电阻
基本电流源电路
电流源电路模型
对电流源电路的主要要求 （1 ）能输出符合要求的直流电流; （2 ）温度稳定性好； （3 ）受电源电压等因素的影响小; （4 ）输出电阻尽可能大。
理想电流源
如果一个电路向负载提供恒定电流（不随 负载电阻的变化而变化）， 或者可以证明其输 出电阻接近于无穷大，这个电路就是电流源电
U=U=U
BE 1 BE2 — BE
则： I — I I — I
牛“ *B1 = IB 2 ， IC1 = IC 2
R=
参考电流
IR = IC 1 + 2 IB = IC 2 + 2 匕=妇(1 +1)
镜像电流源 (Current Mirror Circuits )
O
C2
6 >> 2
R
1V+2
—R K
基本电流源电路
TE = 100/^X
4
IE = 80/X.4
= 6O/1L.4
2
L =也心
厶' ■ "=C0E心
12
晶体管特性曲线
场效应管特性曲线
晶体管和场效应管等有源元件，在放大区，其输出电流几乎 不受输出电压的影响，具有恒流特性。
基本电流源电路
匕。万与七c 伉1 + *b2
C总」E
宀商 Vcc-UQ*