《新概念模拟电路》-电流源电路

电流源电路

本系列文章主要学习《新概念模拟电路》中的知识点。在工作过程中，碰到一些问题，于是又翻阅了模电这本书。我翻阅的是ADI出版的，西安交通大学电工中心杨建国老师编写的模电书。
本文主要是基于前文《新概念模拟电路》-三极管的基础上，介绍了基于三极管的一种基本应用电路—恒流源电路。该电路在运放中也会用到！

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一、为什么构建恒流源电路？

1.提高增益

将一个静态电阻小、动态电阻大的电路，接入电路中，称为恒流源负载，可提高动态电阻，进而提高电路的增益。

基本共射级放大电路如下所示，根据之前的知识点可知该放大电路的增益和Rc成正比，即Rc越大越好！但是盲目提高电阻显然是不可取的，因此前辈们提出采用恒流源提高放大电路的增益。

如下图所示，Q2管、RB2以及V1可构建一个恒流源，因为直流源和电阻可以令IB为一个恒定值。此时两个管子的集电极电流是相同的。
而由三极管构建的恒流源其静态电阻是
，动态电阻为又会比较大（分子比较小）。
而放大倍数和Rc成正比，即可实现比较大的电压增益。两个晶体管会相交于Q点，保证该晶体管工作在Q点即可实现增益的放大。

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二、如何构建恒流源电路？

2.1 镜像电流源

如下图所示，两个性质一致的三极管基极连接到一块，其基极电流是相同的。同理，集电极电流也是相同的，因此固定了一侧电流，管子负载即可得到同等大小的电流。

2.2 比例电流源

在镜像电流源的基础上，两晶体管发射极电阻不相同，构建一定的比例关系，即可得到对应比例的电流源！K=R1/R2，即可知道Io=K*I1。

2.3 微电流源

微电流源即将比例电流源中已知电流大小的晶体管发射极电阻短路，即相当于比例电流源中的比例K的分子无穷小，即可得到一个很微小的电流源，微电流源常用在运放中。

三、运放中的恒流源作用？

以集电极选用恒流源负载目的是为了增大放大电路的增益。发射极接入恒流源目的是为了提高共模抑制比。

单端信号在远距离传输时，容易收到外界电场的干扰，因此科学家们提出将单端信号转换为差分信号，以提高信号的抗干扰能力。引入差分信号之后就有了差模信号和共模信号的概念，差分放大电路目的是为了放大有用差模信号而抑制共模信号！


可通过恒流源来提高电路的共模抑制比CMRR

四、简易晶体管恒流源

如下图所示，UBE固定后，其输入端电流即固定，因此可构建恒流源，公式如下：

但是该恒流源输出电流和二极管的稳定性以及三极管的性能有关，因此该电路的温度稳定性较差，一般应用于对输出电流要求不高的场合。

其余的恒流源还是有压控恒流源和专用恒流源两个大类！