|
|
Рис. 4.19: Схема |
|
|
|||||||||
вых = |
1 |
* = |
1 |
|
т ln |
1 |
|
= |
|
т |
ln |
п − 2 * |
|
2 |
2 |
01 |
2 |
1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
4.5Задачки
4.5.1Токовое зеркало
1.источник тока - вых ↑
2.ист. тока. вых − −модетзадать(установить)нужноезначение
E питания
R |
I вых |
|
I вх
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.20: Токовое зеркало
|
бэ1 = бэ2; 1 = 2; к1 = к2; б1 = б2; 1 2 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вых |
1 |
|
|
|
|
вых |
= |
к2 |
= |
к1 |
; |
= |
к1 |
+ 2 ; |
|
= |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
вх |
|
б |
|
вх |
|
|
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Если >> 1, то 1 У токового зеркала должно быть высокое выходное сопротивление. Рассчитаем его величину:
б + э
вых = кэ б + э
э = э2; б = э1|| э1 = э2
17
|
|
|
|
|
б + э |
|
|
|
|
э |
|
|
– выполнено |
|||||||
|
|
|
вых = кэ |
|
|
|
|
= кэ |
|
|
кэ |
|
|
|||||||
|
|
б + э |
2 э |
2 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
э = |
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к; э = |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|||
Рассмотрим второй критерий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= п − бэ1 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
вых |
|
вх |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Если бэ1 << п, то вых |
п |
– ОК! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
п − т ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Если бэ1 . п, вых |
к0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.5.2Усовершенствованное токовое зеркало Видлара
E питания |
|
|
R |
|
Iк3 = 2 Iб12 |
|
|
|
Iвх |
|
|
2I б |
|
Iвых |
|
3 |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
R2 |
U*/R2 |
|
Рис. 4.21: Усовершенствованное токовое зеркало
4.5.3Токовое зеркало Wilson’а
Wilson R
2I б |
|
|
|
|
|
Ki = ? |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.22: Токовое зеркало Wilson’а
Расчет токового зеркала
вх = 1 + б3 1 = э1 − б1 вых = ( б1 + б2) + к2 − б3 2 = э2 − б2 2 = 2 б2 1 = 1 б1
18
вх = 1 б1 + б3вых = б1 + б2 + 2 б23 б3 = б1 + б2 + 2 б2
б2 |
= б1 |
1 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
+ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
б1 + б2 + 2 б2 |
|
= ... = |
|
|
|
1 |
|
||||
1 б1 |
+ |
1 |
( б1 + б2 + 2 б2) |
|
1 |
+ |
|
1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 + 1 |
||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|||||||
4.5.4Усовершенствованое токовое зеркало Wilson’а
Wilson R
2I б |
|
|
|
|
|
Ki = ? |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.23: Усовершенствованое токовое зеркало Wilson’а
4.5.5Токовое зеркало с многоэммитерным транзистором
E питания
R |
Iвых |
|
Iвх
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.24: Токовое зеркало с многоэммитерным транзистором Можно представить как кучу транзисторов с общим коллектором и базой. Поэтому вых = вх
19
В современной жизни чаще используют МОП-транзисторы, так как они дешевле.
4.5.6Схемы на МОП-транзисторах
E п
R1
R2
U вых
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пол |
|
|
|
B |
|
|
|
||||
1 |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U2 ( синусоидальный )
|
|
Рис. 4.25: Токовое зеркало на МОПТ |
||||||||||
2 подбирается так, чтобы 2 был в пологой области |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 с1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
2( |
п − |
) |
|
||
|
− |
√ 1 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 |
|
||||||||
си > зи |
|
0; = зи1 = 0 + |
|
0 + |
|
|
|
|
|
– уравнение относительно |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
1 = |
1 |
( зи − 0)2; |
√ |
|
|
|
|
|
= зи − 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 = 40кОм; п = 3В; 0 = 0.5В; 1 = |
|
|
1 = |
3.5мкм |
150 |
мА |
== 1.5 |
мА |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
0.35мкм |
В2 |
|
В2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= 0.5 + √ |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
6 − |
|
|
= 0.5 + √0.1 − 0.03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1) 1 ̸= 0.5 + 0.27 0.8 |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= 0.8В; 2 = |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
( зи − 0)2 |
= |
|
|
|
|
(0.8 − 0.5)2 = |
|
|
|
0.32 0.045 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
2 |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14мкм |
|
|
|
|
|
|
мкА |
|
|
мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
2 = |
|
|
|
|
|
2 = |
|
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
= 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0.35 |
|
В2 |
В2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 = 0.045В26 |
мА |
= 0.27мА = 270мкА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
В пологой области. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
си > зи − 0 = 0.8 − 0.5 = 0.3 ; си2 > 0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Выберем си2 = 0.5В (в пологой) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
п − вых |
= |
|
; |
|
= |
|
п − си2 |
= |
3В − 0.5В |
= |
2.5В |
250 |
|
9 |
кОм |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
с2 |
|
|
|
|
|
|
|
0.27мА |
0.27мА 27 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
= н; = |
|
|
= |
|
( |
|
|
( зи − 0)2) = 2( зи − 0) = √2 2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
зи |
зи |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мА |
|
|
|
|
|
|
мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 6 |
|
|
= 1.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В2 |
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
16
20
Рассчет нижней граничной частоты
C
1
R1=40 кОм
Rвх
|
Рис. 4.26: Фиг-его знает какая схема |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
н−?; 1 = 0.055мА = 55мкА |
|
|
|||||||||||||||||
1 = 1( зи1 − 0) = 1.5 * |
0.3 = 0.45 |
мА |
|||||||||||||||||||||
В |
|
||||||||||||||||||||||
си = |
|
си |
= |
|
зи |
= |
1 |
|
= |
|
1 |
= 2.2кОм |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.4 |
|
|
|
|||||||||
Если = 1нФ, то можно считать что 40к нету, = 2 1нФ = 2мкс |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
н |
= |
1 |
= 500 |
* |
10−3 |
с |
−1; |
н |
= |
н |
= 80 |
кГц |
||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||||
Рассчет верхней граничной частоты
R2
C зс
R г
C зи
Рис. 4.27: Фиг-его знает какая схема
Нужно учесть эффект Миллера.
зи зс 0.1пФ; 2 >> 1
1 = г зи; 2 = = зс ГГ = 0.1кОм = Г = 0.1 * 0.1 * 16 = 0.16 0.2
в ≈ 0.8
21