电流源是模拟集成电路中应用十分广泛的单元电路。它可以为放大电路提供稳定的偏置电流,或作为放大电路的有源负载,提高放大电路的增益。
根据电路理论的知识,我们知道电流源电路属于单口网络。电流源的端口电流具有恒流特性,即端口电流不随负载的变化而变化。用三极管BJT构成电流源时,只要使基极电流IB保持不变,输出集电极电流也将保持恒定。
电流源电路
图1是一个分压式射极偏置电路,它的直流通路就是三极管构成的电流源电路。(点击右边图片中的三角按钮可观看动画。)
特别注意
电流源电路是单口网络,不再有输入信号,输出端口在集电极上。Rc作为电流源的负载,IC也就是电流源的输出电流。
电流估算及动态电阻
由射极偏置电路静态工作点估算法可求出电流源的输出电流
由射极偏置电路输出电阻的求解过程可知,从电流源端口看进去的交流等效电阻为:
由BJT的H参数小信号模型可知,rce一般较大,达数百千欧。因此,电流源的交流等效电阻ro(等效内阻)很大。由于Rc在电流源中已被看作负载,所以为方便起见,图1经常画成图2的形式。图3为等效符号。
电流源的特点
端口电流恒定,交流等效电阻大。
为了进一步提高电路的温度稳定性,可以对三极管进行温度补偿,相关电路请参见思考题。