镜像电流源原理及其应用电路.pdf

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1、总第!"卷第!#!期电测与仪表$%&’!"(%’!#!)**+年第!期,&-./01.2&3-2450-6-7/8974/056-7/2/1%7:;0’)**+镜像电流源原理及其应用电路任美辉<，赵玉梅<，梁原华)（<’哈尔滨电工仪表研究所，哈尔滨<=**#<；)’哈尔滨理工大学，哈尔滨<=**#<）摘要：本文简要介绍了由运算放大器构成的镜像电流源的基本原理，并演化出多种应用电路，可为使用者提供选择和参考。关键词：镜像电流源；应用电路中图分类号：>(#+文献标识码：?文章编号：<**<@<"A*（)**+）*!@**"!@*"./)0%12’134)&2-!3341)

2、-51%’61$,781%%,%56%%)2$9,6%’)B,(3-1@C51<，DE:FG5@6-1<，H9:(IG527@C52)J<’E20K17B-4-20.C974/1/5/-%L-&-./01.2&974/056-7/2/1%7，E20K17<=**#-.C7%&%UR，E20K17<=**#C14;2;-017/0%T5.-4/C-;017.1;&-%L/C-6100%0.500-7/4%50.-/C2/14.%6X;%4-T%L26;&1L

3、1-04’>C--Q%&Q-TQ201%542;;&1-T.10.51/4.27%LL-0/C-.C%1.-27T0-LX-0-7.-/%54-04’()*+,%-#W6100%0.500-7/4%50.-；2;;&1.2/1%7.10.51/:引言电流源是一种应用广泛的基本电路单元，但在以往的文献中介绍得比较少，给使用者带来不便。笔者在研究电流源的过程中，依据镜像电流源原理以及理想运算放大器虚断、虚短的性质，实验了多种由运算放大器构成的电流源应用电路，均取得了较好的效果。与已有的电流源电路负载只能接地或只能浮地的特点相比，文中所述电流源最突出的特点是其负载;图<基本

4、镜像电流原理图端（见图)所示）既可以接地，又可以浮地，应用起来<由放大器构成的镜像电流源工作原理非常灵活。该系列电流源可以作直流电流源，也可作基于基本镜像电流源原理以及理想运放虚断、虚为交流电流源；可以作小功率信号电流源，还可以作短性质，我们实验了多种由运算放大器构成的镜像电大功率电流源。这些电流源能够非常方便地构成不同流源。共有两种基本形式：电压控制镜像电流源和电使用条件下的实用电路。流控制镜像电流源，如图)所示。;基本镜像电流源原理基本镜像电流源电路如图<所示。晶体管><、>)参数完全相同，!

5、#)的集电极电流!")近似等于基准电流!’#(M即!")!!’#()（%""*%&#）’!%++’由上式可以看出M当’确定后M!’#(就确定了M!")也随!’#(而定。我们可以把!")看作是!’#(的镜像M所以（2）电压控制镜像电流源（K）电流控制镜像电流源称为镜像电流源Z<[。图)由放大器构成的镜像电流源原理图?=>?总第!"卷第!#!期电测与仪表$%&’!"(%’!#!)**+年第!期,&-./01.2&3-2450-6-7/8974/056-7/2/1%7:;0’)**+)

6、’<电压控制镜像电流源不难列出：+D?)*#*；$*?（)*D’*）#*；如图)=2>为电压控制镜像电流源。由理想运算放+D+DE$*?+EDD$%；大器的性质可知：运算放大器:的同相端与反相端电)F3GG压相等，电流为零。因此放大器反相端与输出端之间$*?,（+DE+E）的电压$%和同相端与输出端之间的电压$&相等，电式中,为运算放大器的开环放大倍数；F3GG为共模阻’*上的电流只能流向负载，即等于负载上的输出+DD+E抑制比；项为折合到放大器输入端的共模误电流，可得)-.’’#*?$&’*?$%’*差电压。式中$%为输入电压；$&称为镜像电压。化简解得我们可以把#

7、*看作是$%的具有一定比例关系的$%为电流控制镜源电流源。同理，由理想因此应选择共模抑制比高和开环放大倍数大的运算放大器的性质可得：’*上的电压和’%上的电压运算放大器，以减小输出电流的误差。相等，电阻’*上的电流即是负载上的输出电流#