電流源是模擬集成電路中應用十分廣泛的單元電路。它可以為放大電路提供穩定的偏置電流,或作為放大電路的有源負載,提高放大電路的增益。
根據電路理論的知識,我們知道電流源電路屬于單口網絡。電流源的端口電流具有恒流特性,即端口電流不隨負載的變化而變化。用三極管BJT構成電流源時,只要使基極電流IB保持不變,輸出集電極電流也將保持恒定。
電流源電路
圖1是一個分壓式射極偏置電路,它的直流通路就是三極管構成的電流源電路。(點擊右邊圖片中的三角按鈕可觀看動畫。)
特別注意
電流源電路是單口網絡,不再有輸入信號,輸出端口在集電極上。Rc作為電流源的負載,IC也就是電流源的輸出電流。
電流估算及動態電阻
由射極偏置電路靜態工作點估算法可求出電流源的輸出電流
由射極偏置電路輸出電阻的求解過程可知,從電流源端口看進去的交流等效電阻為:
由BJT的H參數小信號模型可知,rce一般較大,達數百千歐。因此,電流源的交流等效電阻ro(等效內阻)很大。由于Rc在電流源中已被看作負載,所以為方便起見,圖1經常畫成圖2的形式。圖3為等效符號。
電流源的特點
端口電流恒定,交流等效電阻大。
為了進一步提高電路的溫度穩定性,可以對三極管進行溫度補償,相關電路請參見思考題。