电流输出电路技术为您的模拟工具箱添加多样性

电流输出电路技术为您的模拟工具箱添加多样性

　　虽然诸如Howland电流源等电流镜和电路在教学时属于模拟电路部分，仍然有相当一部分的工程师在定义精密模拟电路输出时倾向于从电压的角度来考虑问题。这很可惜，因为电流输出可在多方面提供优势，包括高噪声环境下的模拟电流环路信号(0 mA至20 mA和4 mA至20 mA)，以及在不借助光学或磁性隔离技术的情况下针对较大电位差进行模拟信号电平转换。 本文总结了一部分现有技术，并提供多款实用电路。

　　得到稳定的电流输出是极其简单的事情， 最简单的方法就是使用电流镜： 两个完全相同的晶体管——采用同一块芯片制造，从而工艺、尺寸和温度都完全一致——如图1所示相连。两个器件的基极-射极电压相同，因此流入集电极T2的输出电流等于流入集电极T1的输入电流。

图1. 基本电流镜

　　此分析假设T1和T2相同且等温，并且它们的电流增益极高，以至于可忽略基极电流。 它还会忽略早期电压，使集电极电流随集电极电压变化而改变。

　　可采用NPN或PNP晶体管组成这些电流镜。 将n个晶体管并联组成T2，则输出电流为输入电流的n倍，如图2a所示。 若T1由m个晶体管组成，T2由n个晶体管组成，则输出电流将是输入电流的n/m倍，如图2b所示。

图2. (a) 多级电流镜 (b) 非整数比例电流镜可将3个T2集电极结合起来，得到3IIN