镜像电流源电路
6.56.76.8 电流源电路
根据所需静态电流，来确定沟道尺寸。
6、改进型电流源 在基本镜像电流源的基础上加上射极输出器
T0、T1、T2、具有完全相同的特性
VCC U BE 0 IR R
I C1 I C 0 I R I B 2
IE2 IR 1
则：I C1
IR 2 1 (1 )
2 I C1 2 I B1 IR IR 1 (1 )
6.5
集成运放中的电流源
在集成运放中，射极电阻用恒流源替代以提高抑制共模能力， 电流源还作为偏置电路，有源负载。 在电流源电路中充分利用集成运放中晶体管性能的一致性。 1. 镜像电流源 T0 和 T1 特性完全相同。 基准电流
I R (VCC U BE ) R
U BE1 U BE0，I B1 I B0 I C1 I C0 I C
根据所需静态电流，来选取发射极电阻的数值。
5、MOS管多路电流源
基准电流
MOS管的漏极 电流正比于沟道 的宽长比。
设宽长比W/L=S，且T1～T4的宽长比分别为S0、S1、 S2、S3，则
I D1 S1 I D2 S 2 I D3 S3 ， ， I D0 S0 I D0 S0 I D0 S0
I R I C0 I B0 I B1 I C
IC
T0的发射结对T1具 有温度补偿作用
2I C
2
IR
若 2 ，则I C I R
2. 微电流源
要求提供很小的静态电流，又不能用大电阻。
I E1 (U BE0 U BE1) Re
U BE UT
根据晶体管发射极电流 与b-e间的关系：
指标参数 最大共模输入电压 UIcmax 最大差模输入电压 UIdmax -3dB带宽 fH 转换速率 SR
镜像电流源工作原理
镜像电流源工作原理
镜像电流源是一种电路技术，用于生成与输入电流完全相反的输出电流。
它基于电流镜技术，通过利用晶体管等电子元件的特性来实现。
工作原理如下：在一个电流镜电路中，有两个输入端和两个输出端。
其中一个输入端提供一个输入电流Iin，另一个输入端
通过与之并联的电阻连接到地。
而输出端则是由两个晶体管（PNP型和NPN型）组成的放大器级联而成。
当输入电流Iin流过与之并联的电阻时，会产生一个电压Vbe。
由于PNP型和NPN型晶体管的基极之间有一个固定的电压差Vbe，所以当一个晶体管的基极引入电压Vbe时，另一个晶体
管的基极也会自动引入相同的电压。
这样，当Iin流过与之并联的电阻时，会同时使得PNP型和NPN型晶体管的基极分别产生相同大小但方向相反的电压，
进而形成与Iin在大小相等但方向相反的输出电流Iout。
换句
话说，镜像电流源能够通过电流镜电路将输入电流以相反的方向输出。
镜像电流源广泛应用于各种电子电路中，如运算放大器、比较器、振荡器等。
通过合理选择电阻和晶体管等元件的参数，可以实现精确的电流镜效果，并在电路设计中发挥重要作用。
基本镜像电流源的电流与输出电阻的关系
基本镜像电流源的电流与输出电阻的关系
1.基本镜像电流源的电流与输出电阻的关系
基本镜像电流源是一种非常常见的电子元件，它的电路中利用可变或固定的电子元件来控制电流，其输出电平不受外界的影响，只受控制的电子元件的变化而变化。
电路中的每一个电子元件都会产生热量，这就需要把这种热量抽调出去，否则很容易造成热源问题。
为了解决这一问题，可以在电路中添加一个输出电阻，以抽取热量。
接下来，让我们来看看基本镜像电流源的电流与输出电阻的关系。
基本的镜像电流源电路在其中用单节点（Vdd）来接收电压，Vdd 就是电源电压（假设以下均为正极接地），电流源是可变电阻（即输出电阻），一般用来控制电流的电压为Vgs。
在这里，电流源的输出是由Vgs来控制，其输出电流是与Vgs成正相关的，即当Vgs变大时，输出电流也会变大，从而得到大的输出电流来控制系统电流；当Vgs 变小时，输出电流也会变小，从而得到小的输出电流来控制系统电流。
因此，基本镜像电流源的电流与Vgs成正相关。
当输出电阻增大时，输出电流将减小。
由于电路中的另一电阻（即输入电阻）是固定的，所以，当输出电阻增大时，输出电流必然减小，从而使系统电流减小。
因此，基本镜像电流源的电流与输出电阻成反比。
以上就是基本镜像电流源的电流与输出电阻的关系，由此可以看出，基本的镜像电流源电路在正确的控制时能够有效的控制电流。
- 1 -。
镜像电流源电路
或
又知 UBE1－ UBE2＝IE2Re2
则
又 IR＝ IC1＋ IB1＋ IB2＝ IE1＋ IB2≈ IE1， IO ≈ IE2， 代入上式得
微电流源电路的特点
（1）当电源电压UCC变化时，虽然IR和IC1也要变化， 由于Re的负反馈作用，IC2的变化将要小得多，提高 了恒流源对电源变化的稳定性。
微电流源电路
多路电流源电路
有源负载电路
电 子
镜像电流源电路 电流源电路可以用于 各种放大器的偏置电路 取代电阻作为有源负载
第三节 电流源电路
一、镜像电流源电路
T1和T2两管特性完全一致， UB1=UB2，故有 IB1=IB2=IB， IC1=IC2=IO， 则IR为 ：
＋VCC
IR
I2
T1
T2
R
R2
I3
T3
R3
I4
T4
R4
R1
用一个参考电流去获得多个电流，而且各个电流的数值可以不相同。如左图所示，其中，T1构成参考电流源。
四、有源态集电极电流
电路中并不需要很高的电源电压，只要VCC与R相配合，就可设置合适的集电极电流ICQ1。
IR
（2）当温度上升时，IO将要增加，此时UBE1和UBE2均 将下降，所以对IO的增加有抑制作用，提高了恒流 源对温度变化的稳定性。
（3）由于Re引入电流负反馈，因此微电流的输出电 阻比T2本身的输出电阻rce要高得多。更接近理想的 恒流源。
三、多路电流源电路
ui
iC1
T1
T3
T4
T2
I
－VEE
+
+
_
_
iC2
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。
基准电流源 产生电路
基准电流源产生电路
基准电流源产生电路是一种能够产生高精度、低温度漂移的电流源的电路，通常用于模拟电路中提供稳定的电流。
以下是几种常见的基准电流源产生电路：
1.镜像电流源：镜像电流源是一种基于晶体管电流镜的基准电流源。
它
通过将一个已知的参考电流镜像到另一个晶体管上，从而产生所需的基准电流。
这种电路具有高精度和低温度漂移的优点，因此在模拟电路中广泛应用。
2.带隙基准电流源：带隙基准电流源是一种基于带隙原理的基准电流源。
它通过将电压差转换为电流，产生稳定的基准电流。
带隙基准电流源具有低温度系数和低噪声的优点，因此在高精度模拟电路中应用广泛。
3.微电流源：微电流源是一种能够产生微安级别电流的基准电流源。
它
通常由一个高精度电阻和一个电源组成，通过将电源电压除以电阻值来产生微安级别的电流。
微电流源具有低功耗和高精度的优点，因此在低功耗应用中广泛使用。
4.偏置电压源：偏置电压源是一种基于运放的基准电压源，通过将运放
的输出端和输入端短接，使得运放工作在深度线性区，产生稳定的直流偏置电压。
偏置电压源通常具有高精度和低温度漂移的优点，因此在模拟电路中常用作偏置电压。
以上是几种常见的基准电流源产生电路，它们都具有不同的优点和适用范围。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的基准电流源产生电路，以确保电路性能的可靠性。
《镜像电流源在光模块电路中的应用及注意事项》
光纤通讯及光模块
Optical Communication and Optical Module
4、实际电路2
光纤通讯及光模块
Optical Communication and Optical Module
5、RX监控注意点 注意： 1、ROSA PD脚监控电流的方向。是sink还是source？ 例1.7966的配置
Optical Communication and Optical Module
1.、rosa部分的电路
光纤通讯及光模块
Optical Communication and Optical Module
2、镜像电路框图
光纤通讯及光模块
Optical Communication and Optical Module
光纤通讯及光模块
Optical Communication and Optical Module
5、RX监控注意点
注意： 1、ROSA PD脚监控电流的方向。是sink还是source？
光纤通讯及光模块
Optical Communication and Optical Module
5、RX监控注意点
光纤通讯及光模块
Optical Communication and Optical Module
5、RX监控注意点
注： 2、采样电阻的确定？功率监控的范围？ 3、采样精度的要求？ 4、镜像电流的比例或电流大小？
注意： 1、ROSA PD脚监控电流的方向。是sink还是source？ 例2.NT25L91的RXSET0的RSSI_POLARITY Set to ‘1’ to change the RSSI input polarity from Sink (default) to Source. 若器件为sink形式，则设置为sink模式，即这一位为0
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。
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T3
T4 i O iC4 iC2
T1 T2
+
ΔUI=0时： =0时 IC1=IC2≈I／2； ／ ； 为电流源： T3，T4为电流源：IC1=IC4； 的静态电流： RL的静态电流： Io=Ic4- Ic2=0
iC3 iC1
+
u_i I －VEE
RL
uo
_
动态电流
＝－∆I ≠0时 当ΔUI≠0时： iC1=IC1+∆IC1, iC2=IC2+∆IC2, ∆IC1＝－ C2； T4为电流源：∆IC4＝∆IC1； 为电流源： RL动态电流：∆IO＝ ∆IC4－∆IC2＝ ∆IC1－（－ ∆IC1）＝ 2∆IC1 动态电流：
T3 ， 负载
结论
输出信号电流和放大倍数比单端输出时大 了一倍，这种电路称为单端化电路。 了一倍，这种电路称为单端化电路。
Rb
+ T1
IC1 RL
+
IR R
u0
_
ui
_
电路中并不需要很高的电源电压， 相配合， 电路中并不需要很高的电源电压，只要VCC与R相配合， 就可设置合适的集电极电流ICQ1。 注意 的分流作用， 当电路带上负载RL后，由于RL对IC2的分流作用，ICQ1 将有所变化。 将有所变化。
第三节
Rb
+
⋅
IR
根据PN结伏安特性方程 根据PN结伏安特性方程 PN T1 当UBE>>UT时
R
IO
T2
IE1
IE2
Re
2
或
IS1=IS2, S2,
又知 UBE1－ UBE2＝IE2Re2 则
又
IR＝ IC1＋ IB1＋ IB2＝ IE1＋ IB2≈ IE1， IO ≈ IE2，
代入上式得
第三节
微电流源电路的特点 变化时， 也要变化， （1）当电源电压UCC变化时，虽然IR和IC1也要变化， 的负反馈作用， 的变化将要小得多， 由于Re的负反馈作用，IC2的变化将要小得多，提高 了恒流源对电源变化的稳定性。 （2）当温度上升时，IO将要增加，此时UBE1和UBE2均 当温度上升时， 将要增加， 将下降， 的增加有抑制作用， 将下降，所以对IO的增加有抑制作用，提高了恒流 源对温度变化的稳定性。 源对温度变化的稳定性。 引入电流负反馈， （3）由于Re引入电流负反馈，因此微电流的输出电 阻比T2本身的输出电阻rce要高得多。更接近理想的 要高得多。 恒流源。 恒流源。
IC1=IC2=IO， 则 IR为 ：
R
IB1
IB2
或
第三节
>>2， 如果β>>2，且VCC >> UBE，则
IR IC1
T1
＋VCC
IO
R
T2
IB1 IB2
参考电流IR固定，输出电流IO固定 固定，
结论
镜像电流源
IR改变，输出电流IO改变 改变，
优点
结构简单、两管参数对称， 结构简单、两管参数对称，符合集成电路 的特点。 的特点。 1.受电源影响大；2.集成工艺难以实现； 1.受电源影响大；2.集成工艺难以实现； 受电源影响大 集成工艺难以实现
电 子
第三节
电流源电路可以用于
电流源电路
各种放大器的偏置电路 取代电阻作为有源负载
一、镜像电流源电路 二、微电流源电路 三、多路电流源电路 四、有源负载电路
第三节
一、镜像电流源电路
T1和T2两管特性完全一致， 两管特性完全一致，
＋VCC
IO IR IC1
T1 T2
UB1=UB2，故有 IB1=IB2=IB，
第三节
三、多路电流源电路
＋VCC
IR
T1
R
I2
I3
I4
T2
T3
T4
R1
R2
R3
R4
用一个参考电流去获得 多个电流， 多个电流，而且各个电 流的数值可以不相同。 流的数值可以不相同。 如左图所示，其中， 如左图所示，其中，T1 构成参考电流源。 构成参考电流源。
UBE1 + IE1R1 = UBE2 + IE2R2 ＝ UBE3 + IE3R3 ＝ UBE4 + IE4R4
大致相同， 由于这几个管子的UBE大致相同，因此有
IE1R1 ≈ IE2R2≈ IE3R3≈ IE4R4
确定后， 当IE1R1确定后，各支路可以通过选择合适的电阻来获 得不同数值的电流。 得不同数值的电流。
第三节
四、有源负载电路
（一）有源负载共射放大电路
＋VCC
基准电流
T2 T3
IC2
空载时T 空载时T1管的静态集电 极电流
Ui I b rbe1
_
⋅
⋅
β1 Ib
rce1 rce2 rce3
+
⋅
Uo
_
若负载RL很大 若RL<<(rce1//rce2)则 结论 几乎全部流向负载， T1管集电极动态电流 β1 Ib 几乎全部流向负载，有源 负载使 大大提高。 大大提高。
⋅
第三节 （二）有源负载差分放大电路
＋VCC 静态电流
缺点 3.电流源的输出电阻不够大； 3.电流源的输出电阻不够大； 电流源的输出电阻不够大 4.输出电流与基准电流误差较大。 4.输出电流与基准电流误差较大。 输出电流与基准电流误差较大
第三节
二、微电流源电路
在镜像电流源的基础上， 在镜像电流源的基础上，在T2的发射级引 入电阻Re2，由 UBE2<UBE1，可知IO<IR。 ＋VCC