为什么这个电流镜中有额外的晶体管?

电器工程 集成电路 逆向工程 电流镜
2022-02-01 05:53:07

我试图了解下面不寻常的电流镜电路。由 R2 控制的电流镜像到 R1。这个电路的奇怪特点是 Q1 的集电极和基极没有像普通电流镜那样直接连接,而是通过两个二极管连接的晶体管(Q3 和 Q4)。

Q3 和 Q4 的目的是什么?我以前没有在当前的镜子上看到过这个。我查看了其他电流镜电路(Wilson 电流镜,级联电流镜),这不匹配。在 LTspice 中,这个镜像电路起作用,但我看不出它有什么好处。如果我用电线替换 Q3 和 Q4,它似乎也能正常工作。

这个电路在我正在逆向工程的芯片内部。双二极管电流镜多次出现,肯定是有原因的,但我想不通。有任何想法吗?这个电路有名字吗?

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

(忽略原理图中的零件编号。)

2个回答

Q3 和 Q4 未“连接二极管”。

它们被安排为射极跟随器,以减少因 Q1 和 Q2 的基极电流源自流过 R2 的电流基准而导致的误差。

Q3、Q4 的增益将使所需的电流减少 Hfe**2 倍(可能是 10,000 倍),因此来自 R2 的几乎所有电流都流过 Q1,而不是一些被转移。

它们还意味着 Q1 在更高的 Vce 下运行(两个 Vbe 下降),这将影响通过 R2 的电流,但可能会使 Q1 进入更好的工作点。

进一步的改进是在 Q1 和 Q2 的发射极中放置电阻。通过减少 Q1 和 Q2 之间失配的影响,电阻器只需下降十分之几伏特即可显着提高精度。诸如 470 欧姆的电阻器将是合适的。

这种 BJT 电流镜配置也称为“beta helper”。如果您需要搜索更多信息。