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电流镜输出偏置电流的仿真

电流镜输出偏置电流的仿真

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  电流镜是对一个已给定的驱动源电流进行复制,使输出电流完全与驱动电流相同的功能电路。电流镜一般具有高分辨挈、高输出阻抗,在输入电流发生变化时,有高的跟踪速度及输出无噪声。
  
  电流镜已被广泛地应用于模拟与数字电路中,其性能的好坏对整个电路乃至系统的性能都有重要的影响。为了适应各种电路及系统性能的要求,不同结构的电流镜,被用于不同的场合中,如放大器、比较器、自校准电流源等使用结构简单的电流镜。在AD转换器及其他一些电路,使用结构较复杂的高性能电流镜。
  
  仿真电流镜的输出偏置电流是很简单的。只需加上输入电流和测量输出电流,再计算它们的差就行了。然而,输出偏置电流不等于输入偏置电流,尤其当电路不是1:1的电流镜时。高度精确地仿真输入偏置电流是比较复杂的。假设正在处理1:1电流镜,并且想知道需要什么样的输入电流来得到10mA输出电流。在理想情况下,假如输入偏置电流为零,则输入电流是10mA。然而.由于双极晶体管的β值有限、输出阻抗有限以及失配等原因,输入偏置电流不等于零。附图所示电路,仿真精度高,仿真时间短。

电流镜输出偏置电流的仿真


  
  也可以利用反馈来强迫CCcs(电流控制的电流源)的电流等于输入偏置电流。
  
  流入电压源Vout的电流等于电流镜的输出电流和理想输出电流之差。这一电流就是“误差电流”(JERROR)o当cccs的电流等于输入偏置电流时,误差电流为零。高增益cccs放大误差电流,可使cccs增加输入电流。这样,就建立了反馈回路,通过cccs测出的电流就是输入偏置电流。
  
  反馈回路实现高增益,而高增益就能确保高精度(误差电流可忽略不计)。再则,由于是通过计算直流工作点来得到这一结果的,因此仿真时间很短。




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