电流镜(Current Mirror)是一种模拟电路元件,主要用于放大和复制电流。它能够提供一个与输入电流成正比的输出电流,而不受负载电阻变化的影响。电流镜在模拟集成电路中应用广泛,特别是在放大器、缓冲器、模拟乘法器等电路中。
电流镜的基本工作原理是利用两个具有相同电流增益的晶体管(通常是双极型晶体管BJT或金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET)来构造。一个晶体管作为输入端,另一个作为输出端。当输入端有电流流入时,输出端会产生一个与输入电流成比例的电流。
以下是电流镜的几个关键特点:
1. 电流复制:电流镜能够将输入电流精确地复制到输出端,即输出电流与输入电流成比例。
2. 高输入阻抗:电流镜的输入阻抗非常高,这意味着它对输入端电路的影响非常小。
3. 低输出阻抗:电流镜的输出阻抗非常低,这使得它能够驱动低阻抗负载。
4. 电流增益:理想电流镜的电流增益为1,即输出电流等于输入电流。
5. 温度稳定性:电流镜对温度变化敏感,因此需要采取措施来提高其温度稳定性。
电流镜可以分为以下几种类型:
基本电流镜:由两个相同的晶体管组成,是最简单的电流镜结构。
威尔逊电流镜:在基本电流镜的基础上,增加了一个晶体管,提高了电流增益和温度稳定性。
源跟随器电流镜:使用MOSFET作为负载,提高了电流增益和带宽。
电流镜在模拟电路中扮演着重要的角色,它不仅能够提供稳定的电流源,还可以用于电流放大、电流缓冲、电流比较等功能。
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