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(yīng)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(yīng)用--電流鏡。
從名字而言就知道應(yīng)該是和電流鏡像有關(guān)的電路。
上一篇文章里提到了在放大區(qū),三極管基極電流Ib和集電極電流Ic,滿足以下關(guān)系:
β是三極管的放大系數(shù),這個(gè)系數(shù)會隨著溫度的變化而變化,進(jìn)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(diǎn)不現(xiàn)實(shí)。那么就有了今天的電流鏡電路:
倆個(gè)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(gè)三極管,他們的參數(shù)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(shù)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(guān)鍵的是他們的電流。假設(shè)β等于100.那么IR=Ic1+Ib1, Ic1=100*Ib1.也就是說 IR=101*Ib1.可以給一個(gè)粗略的結(jié)論:
IR基本上約等于Ic1。至此,電流鏡電路的原理基本到此結(jié)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(xiàn)在根據(jù)電流表AM1的讀數(shù),電流為43.43mA,我們改變右側(cè)電阻R2到50歐姆。
看到流過電流表示數(shù)是44.61mA,還是非常接近更改之前的讀數(shù)。
總結(jié)
模擬電路中,用于實(shí)現(xiàn)恒流源或恒壓源。例如,在電路中需要一個(gè)穩(wěn)定的恒定電流或電壓時(shí),可以使用電流鏡電路來實(shí)現(xiàn)。
在數(shù)字電路中,用于實(shí)現(xiàn) CMOS 邏輯門和靜態(tài)隨機(jī)存儲器(SRAM)。電流鏡電路用于提供穩(wěn)定的電流,從而確保 CMOS 邏輯門和 SRAM 的正確性和穩(wěn)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(gè)電流進(jìn)行比較,從而實(shí)現(xiàn)電壓比較。
用于測量電流。在一些實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)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(yīng)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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