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电流镜

电流镜设计:基本两管 BJT 镜(β 误差)、Widlar 小电流源(解超越方程求 RE 与输出电流)、Wilson 镜,以及 MOSFET 镜(λ 沟道长度调制)。给出参考电阻、输出电阻(Early 效应)与输出电压范围。

电路原理图

电流镜 原理图
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输入参数

计算结果

点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法

计算公式

基本镜:IOUT = IREF / (1 + 2/β),IREF = (VCC − VBE)/Rref
 Early 效应:IOUT ≈ IOUT0·(1 + (VCE2 − VBE)/VA),ro = VA/IC
Widlar:VT·ln(IC1/IOUT) = IOUT·(1+1/β)·RE,Rout ≈ ro[1 + gm(RE∥rπ)]
Wilson:IOUT = IREF·(1 − 2/(β² + 2β + 2)),Rout ≈ β·ro/2,IREF = (VCC − 2VBE)/Rref
MOSFET:ID = ½k′(W/L)Vov²,IOUT/IREF = n·(1 + λVDS2)/(1 + λVGS),ro = 1/(λID)

原理与说明

电流镜利用两只匹配晶体管 VBE(或 VGS)相同则电流相同的原理,把参考支路的电流"复制"到输出支路,是模拟 IC 中偏置、有源负载和差分对尾电流的基本单元。

四种结构

分立元件搭建时务必使用对管(同一封装内的双管)并保持热耦合。实时仿真中 BJT 模型没有 Early 效应、MOSFET 模型 λ = 0,因此仿真电流对应"不计 Early/λ"的计算值。

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