BJT Current Mirrors'ı Anlamak
Mevcut bir ayna, mevcut bir cihazın bir başka aktif aygıtında kontrol ederek mevcut bir devreyi kopyalamak için tasarlanmış bir devredir, yüklemeden bağımsız olarak mevcut olan sabiti tutmak.Bu temel bina blokları analog bütünleşik devre tasarımında önemlidir, önyargılı ağlarda kritik rollere hizmet eder, aktif yükler ve mevcut düzenlemeler uygulamaları.
En basit bipolar şu anki ayna bu fikri uygular ve şu anki aynanın basit iki transistörünün tersine çevirdiği ve doğrudan gerilim-to-şimdiki dönüştürücüler için aynı sıcaklıktaki iki tane transistöre sahip olmasıdır.
Operasyon prensibi, temel-emitter gerilimi ve koleksiyoncu akımları arasındaki üstel ilişkiye dayanmaktadır. Transistör Q1'in yayılması, koleksiyoncu ve üssü birlikte bağlanır, bu nedenle Q1'in üzerindeki gerilim sıfırdır, bu nedenle, bu gerilim diyot yasası ve Q1'in yayılması diyot yasası tarafından belirlenir.Bu diyot bağlantısı ile bağlantılıdır.Bu diyot-bağlanış konfigürasyonu, bir logaritik mevcut-tatör-giriş dönüştürücü dönüştürücü dönüştürücü dönüştürücü dönüştürücü dönüştürücüyü oluşturur.
Temel Tasarım İlkeleri
Transistor Eşleştirme Gereksinimleri
Basit bir diyot yerine devrede Q1 olması önemlidir, çünkü Q1 transistör Q2 için VBE setleri ile eşleştirilir, bu da Q1'in mevcut Q2'de aynı cihaz özellikleriyle aynı şekilde aynı olup, Q1'de ayna çıkışı gerilimi seçilirse, Q2'nin koleksiyoncu-baz gerilimi de sıfırsa, o zaman Q1 sonuçları ile eşleştirilmiş Q1'de aynı Q1'de aynı şekilde aynı şekilde aynıdır.
Çünkü sıcaklık "yode denklem" bir faktördür ve iki PN kavimleri tek bir silikon çipinde (birinci bütünleşik devrede) birlikte üretip, iki transistör vakaları da aynı sıcaklıktaki iki transistörlüleri kolayca kullanarak, iki geri dönüşleri kullanarak yapılmalıdır.
Yukarıdaki uygulamalar için, çift BJT'leri (bir pakette toplanan iki BJT) kullanmak önerilir. Bu, her iki reaktörün sıcaklığının neredeyse aynı olmasını sağlar, çünkü iki transistör birbirine fiziksel olarak bitişiktir.
Mevcut Scaling ve Kazanma
114 numaralı modeldeki transistörler Q1 ve Q2 aynıysa (bu aynı büyüklükteki yayılabilir ve bu nedenle eşit IS) giriş mevcut olan giriş mevcut oranına veya kazanç elde etmek, ideal olarak 1. Bir diğerini elde ettiğinde, ayrık cihazlardan elde edilen devreler sadece basit tamsayılar mümkün olduğunda, mikroelektronik bütünleme devreleri mümkün olduğunda, A.
Q2 ve Q3 eşit-area transistörleri yük akımları Iload eşit olacaktır.Eğer 2·Iload'a ihtiyacımız varsa, Q2 ve Q3'yi daha iyi bir şekilde kumaşlama, Q3'ü iki kez Q2 alanla.
Step-by-Step Hesaplama Süreci
Referansı Belirlemek
Tasarım süreci, mevcut referansı devre gereksinimlerine göre seçilir. Referans akımı genellikle tedarik gerilimi ve diyot bağlantılı transistör arasında bağlantılı bir direnç kullanılarak yapılır. Temel bir mevcut ayna için, referans dirençli değeri temel ilişkiyi kullanarak hesaplanır:
[FONT:0) R[DÜDÜT:2)[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜ TÜSİAD: SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD SİAD [8]
V)) tedarik gerilimi, V)) temel koruyucu gerilim (tipik olarak 0.6-0.7V) ve ben ) .
Pratik Tasarım Örnekleri
12V tedarikinden 1.000.000 çıkış için pratik bir ayna tasarlayalım. Set Iref = Iout = 183 ( 1:1 ayna için) Iref'yi VCC'den Rref'den akmasını istiyoruz. Rref = (VCC – VBE) / Iref = (12- 0.7) / 0.001 = 11.3V / 190 = 11.3 kULL = 113 x
En yakın standart değeri kullanın: 11kULL (alma Iref = 1.027 milyon) E12 serisindeki 10kULL - çoğu uygulama için kabul edilebilir. Bu, standart direnç değerleri kullanarak pratik yaklaşımını gösterir ve ideal tasarım değerlerinden küçük sapmaları kabul eder.
Transistor Selection Kriterleri
1 milyon mevcut ayna için, neredeyse küçük imzalı NPN transistör çalışır. Anahtar gereksinimleri: VCEO ≥ VCC (12V) - en küçük imzalı transistörler 25V-40V minimum · IC max ≥ Güvenlik marjı ile devam eder (e.g. BC ⁇ 10090, kolayca ele alır) Yüksek hFE (şimdiki kazanır) - mevcut hatayı azaltır (bakım bölümünü) - sınırlanan bölüm)
Base için Muhasebe
Her iki transistör için Vbe ve beta aynı olduğundan, her transistör mevcut aynanın temel iki sınır sınırlamalarından birini temsil eder.
Sonlu beta için mevcut ilişki muhasebesi (Fe) şöyle ifade edilebilir:
[FONT:0)[DÜDÜDÜDÜDÜ:2)[I][FONT][/FONT=I][/FONT=I][/FONT=I][/FONT=I][/FONT=I][/FONT=I][/TRNT=I][/TRNT=I][/TR][/TRNT=I][/TRNT=I][/TR][/TRNT=2|0)[FONT=I][/FONT=I][/FONT=I][/TRNT=I][/TRNT=I][/TRNT=I][/TRNT=I][/TRNT=I][/TRNT=I][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/TRNT=I][/TR][/TRNT=I][/TR][/TRNT=I][/TRNT=I][/TR][/TR][/TRNT/TRNT=I][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/TRNT=I][/TRNT=I][/TRNT/TR][/TRNT=I][
Bu denklemin IO <'in tahmin ettiğini unutmayın; IREF ⁇ . ⁇ . Tipik transistörler için α = 100, bu sonuçlar aynalı mevcut yaklaşık% 2 hata.
Performans Özellikleri ve Sınırlamalar
Çıktı Impedance
Mevcut aynanın önemli bir özelliği, yük koşullarına bakılmaksızın mevcut sabiti tutmaya yardımcı olan nispeten yüksek bir çıkış direncidir.İkincisi AC çıktı direncidir, ki bu da mevcut çıktının aynaya uygulanan gerilimle ne kadar değiştiğini belirler.
Mevcut bir ayna yüksek çıktıyı engellemiştir çünkü çıktı node yapılandırılır, böylece çıktı gerilimindeki değişiklikler mevcut sadece küçük değişiklikler üretir. Yüksek çıktı dürtüden gelen cihaz fiziği ve ayna çıkışında gerilimi ikiye katlayan devre üstoloji.
Erken Etkisi ve Çıktı Direnişi
Aynadaki Q1 VCB sıfırdır. eğer VCB, çıktı transistör Q2'de sıfırdan daha büyükse, Q2'deki koleksiyoncular Q1'den biraz daha büyük olacaktır.Instesi değeri, yüksek çözünürlükte koleksiyoner gerilimin ilk etkisidir.
Çünkü Erken etki IO için çözümün çözümünde ihmal edilmiştir, çıktı direnci sonsuzdur. Erken etkiyi içeriyorsak ve IO için çözümün çözümünde makul bir etkisi olduğunu varsayarsak, çıkış direnci mevcut tarafından bölünmüş olan Erken gerilim tarafından verilir.Bu sonlu çıkış direnci, çıktı geriliminde biraz değişiklikle değişiklik göstermesine neden olur.
Uyum Stresi
Aynanın çıktı kısmından aşağıya doğru çalışmasını sağlamak için gerekli olan minimum gerilim düşer. Bu minimum gerilim, aynanın aktif modundaki çıktı transistörünü tutma ihtiyacı ile dikilir. Aynanın çalıştığı gerilim aralığı ve iyi ve kötü davranış arasındaki sınırın belirlenmesi olarak adlandırılır.
Baskıyı (BJT) transistasyondan uzak tutmak gerekir, VCB = 0 V. Ya da başka bir bakış açısıyla, koleksiyoncu baz bağının önyargıyı ileri götürmesine izin vermeyin.Bu, doğru çıktıdaki sonuçların en düşük çıktı gerilimi anlamına gelir, uyumluluk gerilimi, VOUT = VCV = VBE şu anki seviyedeki transistöre transistöre ve VCB = 0 VCB = 0 VCB = 0 VX = 0 V
Sıcaklık Hassasiyeti
Mevcut ayna genellikle düşük gerilim bipolar yükseltici devreler gibi bipolar devrelerde kullanılır. düşük gerilim uygulamaları temel-emitter gerilimindeki değişimlerden kaynaklanır, V bir referans akımı ve aynalı akımları olumsuz yönde etkileyebilir. V rf, bipolar bir transistör veya -mitter gerilimi için s.
Bu makalede, mevcut sıcaklık ve işlem tazminatı ile ilgili doğru bir referans mevcut ayna (TPC-CM) önerilen sıcaklık bağımsız referans akımı, mutlak sıcaklık (PTAT) mevcut ve mutlak bir sıcaklık (CTAT) mevcutlu bir şekilde elde edilir.Bu tazminat tekniği, hassas uygulamalarda sıcaklık stabilitesini önemli ölçüde artırabilir.
Improv Current Mirror Topologys
Emitter Dejenerasyon
Girit ve çıkış akımları arasında daha iyi bir maç elde etmek, bu nedenle iki transistöre daha eşit akımlara sahip olmak için seri yayıcıları kullanmaktır.Eğer bir transistörler için geçerli olan gerilimin yükselmesine neden olur, bu da üssünden-emitter geriliminin azalmasına neden olur.
İlk adım, rakipleri (veya kaynaklar, MOS transistörleri durumunda), R2'de gösterilen yüksek gerilim düşüşüne neden olmak istiyorsak, Q2'nin temel koruyucu gerilimi (VBE) bu olumsuz geri dönüş gücü I2'de nereye geri dönersek, ben1'de daha yüksek bir gerilim düşüşüne neden olur.
İndüksiz (tipsiz) transistörler bir ayna için kullanılıyorsa, uzun zamandır dirençli yayılmacı dejenerasyon verimlerinin çok daha öngörülebilir bir sonuç ve erken etkiyle mücadele ettiği bilinmektedir. Ancak, bu gelişme düşük gerilim başı odasında gelir ve minimum uyumluluk gerilimi artırmaktadır.
Base Current Compensation
Şekil 3, üçüncü bir transistör ekledi. Şekil 3: Mevcut tazminatla aynayı gösterir. Bu üç-transistor konfigürasyonu temel iki-transistor tasarımını rahatsız eden temel hataları önemli ölçüde azaltır.
Şekil 11.8, Q1 toplayıcısını temeline bağlayan basit telin yerinin bir kasetli takipçi bir tampon tarafından değiştirilmesini gösterir. Basit şu anki aynaya bu gelişme, bir yayıcı takip eden artırılmış ayna olarak adlandırılır.Mevcut kazanç (ßQ3).
Wilson Current Mirror
Devre George R. Wilson'dan sonra, Tektronix için çalışan entegre bir devre tasarım mühendisi olarak adlandırılmıştır. Wilson bu yapılandırmayı 1967 yılında tasarladı ve Barrie Gilbert, sadece üç transistör kullanarak gelişmiş bir ayna bulmak için birbirleriyle meydan okudu. Wilson meydan okumayı kazandı.
Wilson'un şu anki aynanın alternatifleri üzerinde özellikle avantajları vardır: statik hata, giriş- ⁇ mevcut fark, neredeyse tamamen rastgele cihaz yanlış uyumlara indirgenebilirken, çıktının yetersiz kalması minimum kaynaklar tarafından yükseltilir.
Mevcut yanlış eşleştirmeyi iptal edin: Basit mevcut ayna tasarımları aksine, Wilson yapılandırması, mevcut denge hatalarının ortadan kaldırılması için yakınlaşır.Bu sonuçlar mevcut referansa yakın bir çıktı. Yüksek Çıktı Impedance: Devre, T1'e kadar olumsuz geri bildirimler nedeniyle çok yüksek çıktı.
Hatta daha büyük bir gelişme, bir transistörin eklenmesiyle yapılabilir. Bu devre, George Wilson tarafından icat edilen, doğal olarak Wilson Current Mirror (analog tasarımcıları Nobel ödüllerini almazlar, onlar sonra adında bir devre alır).
Improv Wilson Mirror
Mevcut doğruluktaki tüm Q1 ve Q2 koleksiyoncu gerilimlerini 1 VBE'de eşitlemek için dördüncü bir transistör ekledik. Bu, her Q1 ve Q2'nin sonlu ß ve gerilim farklarını aynadaki geri almamış etkiler olarak bırakıyor.
Temel Wilson'un şu anki aynasında hala sistematik bir hata var: Q1'in toplayıcı gerilimleri olması amaçlanan iki transistör var.Bir transistör VBE'de; diğeri şu anda 2VBE'de.Dörtüncü bir transistöre girin (Figure 4-12). Q4'ün tek amacı Q1'in Q1'in aynı seviyedeki gerilimin aynı seviyeye kadar daha düşük olması.
Widlar Current Source
Widlar mevcut kaynak, sadece orta direnç gösteren düşük akımlar üretmesine izin veren temel iki-transistor mevcut aynanın bir modifikasyonu ve 1967'de patentlendi. Widlar devresi sadece iki frekans transistör veya MOS transistör ile kullanılabilir.
Şekil 11.11, Q1'e göre mevcut Q2 göreceli olarak çok düşük çıktıları kullanmadan özellikle de kullanışlıdır.
Cascode Current Mirror
Kalikoşu mevcut ayna konfigürasyonu, çıktıyı dramatik bir şekilde artırmak için ek transistörler. Cascoding, son derece yüksek Rout gerektiğinde daha fazla çok baskılı çıktı direncini arttırmak. Cascode aynası: Rout, yaklaşık olarak cascode'un intrinsic kazancını artırır, Rout >> bir tek cihaz ro.
Kalisko, yaklaşık iki boyut emirlerine göre kesintiye uğramayı da artırdı ve performansı çok benzer işletim koşullarına sahip olmak için Q1 ve Q2'nin de performansları artırdığını sağlar.Bu da, katkolay aynaları, gerilim varyasyonlarına karşı çok daha az hassasiyet gerektiren uygulamalar için ideal kılar.
BJT cascode aynasının ana sınırlaması, sonlu beta'dan kaynaklanan sistematik kazanç hatasının büyük olduğudır.Bu sınırlamayı aşmak için, wilson aynası kullanılır.Zorko ve Wilson konfigürasyonları arasındaki seçim belirli uygulama gereksinimleri ve performans önceliklerine bağlıdır.
BJT Current Mirrors'ın Uygulamaları
Ağları Biasing Networks
Mevcut ayna, kutup akımları ve devrelere aktif yükler sağlamak için kullanılır. Mevcut aynalar, yükseltici aşamalarda transistörlerin sabit çalışma noktaları oluşturmak için yaygın olarak kullanılır.
Direnççiler IC'lerde üretilebilse de, birçok transistöre sahip olacak. IC tasarımcıları, mevcut kaynaklarla yük direnişçilerinin değiştirilmesinden kaçınır. Ayrılı bileşenlerden inşa edilmiş bir operasyonel yükselteç gibi bir devre birkaç transistöre sahip olacak ve birçok dirençe sahip olacak.
Diferansiyel Amplifiers
Birçok IC amplifikleri, BJT yük direnişinin yerinde, RC. BJT yükü dirençlidir veya genellikle çok yüksek bir direnç yükü ile sabit bir kaynak olarak bağlantılıdır (Mevcut kaynağın direnci) • Yüksek yük direnci, yüksek çıktı kazancı.
Bir diferansiyel yükselteç iki BJT transist terminalleri birbirine bağlı ve mevcut bir kaynağa bağlı olarak, ortak mod amplifikasyonu son derece küçük ve eğer bu cihazlar yavaş değişen ortak mod giriş gerilimi uygulamakla aynı etkiye sahiptir.3. Şekilde gösterilen diferansiyel yükselteçli BJT'ler de kullanılırsa, önyargılı ve diğer hareketleme için bir bileşen olarak son derece küçük ve eğer bu cihazlar ısınırsa, sıcaklık değişiklikleri sadece yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaşlanmış bir çıkış gerilimi uygulamak için aynı etkiye sahiptir.
Mevcut ayna aktif yük çok yüksek bir iç engel oluşturur, böylece çok yüksek bir diferansiyel kazança katkıda bulunur. Bu yapılandırma, operasyonel yükselteç giriş aşamalarına ve diğer yüksek analog devrelere temeldir.
Operasyonel Ampifik Tasarım
Modern operasyonel yükselteçlerin çoğu, potansiyel bir yükselteç cephesini kullanır. Diğer bir deyişle, operasyonel yükselteçin ilk aşaması, potansiyel yükselteçli bir yükselteçtir.Mevcut aynalar, mevcut kaynakları dahil olmak üzere, potansiyel çiftler için çok kritik roller oynarlar, gerilim aşamaları için aktif yükler ve çıkış noktası önyargıları.
Genellikle, bir transistörün koleksiyoncusu direnç değildir, ancak mevcut bir aynadır. Örneğin Q4 koleksiyoncu yükleri Q15 ve Q17 için koleksiyoncu yükleri olarak yerine getirilir.For an current Mirror with multiple koleksiyoncu, prints see Q13 in the model 741 op-amp, Ch 8 The Q13 current ayna çıktıları.
Şimdiki Yön ve Sinyal İşleme
Mevcut aynalar analog multipliers, dijital-to-analog dönüştürücüler ve diğer hassas analog devreler için sofistike mevcut direksiyon teknikleri etkinleştirir: Mevcut aynalar dijital giriş koduna göre orantılı olarak kullanılan kesin bir kaynaktır.
Analog multipliers ve değişken yükselteçleri kazanır, mevcut aynalar yüksek doğrusallığı ve düşük bozulmayı sürdürürken sinyal akımlarının kesin kontrolünü sağlar.Mevcut aynaları transistör alan oranları ile ölçeklendirme yeteneği DAC merdiven ağları için ideal yapar.
Gereçler ve Referanslar
Gerilim düzenleyicileri: Mevcut aynalar, giriş geriliminde veya yük direnişinde değişikliklerden bağımsız olarak sürekli bir yük sağlamak için gerilim düzenleyici devrelerinde kullanılabilir. Bandgap gerilim referansları, hangi hassas analog sistemlere temel olan, sıcaklık azaltıcı referans gerilimleri üretmek için büyük ölçüde güvenmektedir.
Mevcut aynalar ayrıca düşük kapaklı (LDO) düzenleyicilerde temel bina blokları olarak hizmet eder ve yüksek güç tedarik oranlarının korunması sırasında sabit önyargı akımları sağlar.
Current Sensing Applications
Örneğin elektrikli (EV) veya hafif-hybrid araçlar (HEV) gibi birçok uygulama, şu anki bataryadan bataryadan bataryaya yakın algılanması gerekir.Mevcut V1'in 48 V batarya gerilimini temsil etmesi ve I1'in şu anki sürüm aralığındaki yük devretme aralığına göre, bu devre iki akım aynaya dayanıyor - bir çift NPNJ'nin bir çiftine bağlı olarak bir tane PULLT'ye bağlı olacak.
LED Sürücüler ve Ekran Uygulamaları
Mevcut bir ayna kullanarak kesin bir akım ayarlayın. Basit bir dirençten farklı olarak (proje gerilimi ve LED VF varyasyonu ile mevcut değişiklikler), mevcut bir ayna, tedarik dalgalanmalarının ne kadar mevcut olduğunu tam olarak koruyor - LED aydınlatma tutarlı hale getirmek için.Bu uygulama özellikle de önemli.
TasarımDüşündürmeler ve En İyi Uygulamaları
Matching için Layout Teknikleri
Dikkatli bir düzen ve transistör tasarımı, bu hata kaynağını en aza indirmek için kullanılmalıdır. Örneğin Q1 ve Q2 her biri, bu çift paralel transistörlerin bazı rakipleri rakipsiz bir şekilde karşıtlığa karşı koyabilecek şekilde uygulanabilir.
Her paketteki ölü çiftler, üretim sürecinde sapmaların olasılığını en aza indirmek için özellikle aynı feragat alanından hasat edilir. Entegre devre tasarımı, ortak merkezli koroidasyon teknikleri ve sayısal transistör yapıların etkileri, işlem gradients ve termal gradientslerin etkilerini tüm canlılar için en aza indirmek için.
Termal Yönetim
Ayrıca Q2, ilişkili yüksek güç dağılımı nedeniyle Q1'den çok daha sıcak olabilir. Eşleşmeyi korumak için, transistörlerin sıcaklığı neredeyse aynı olmalıdır. Entegre devreler ve transistörlerin aynı yaşta olduğu diziler, bu, elde etmek kolaydır. Ancak mevcut aynanın hassaslığı tehlikeye girerse, mevcut aynanın hassaslığı uzlaşmalıdır.
Ayrık uygulamalar için, fiziksel yakınlık ve termal darbeleme önemlidir. Aynı ısı batmış transistörleri aynı ısı battı veya çift transistör paketlerini kullanarak termal takip sağlar. Yüksek güç uygulamalarında dikkatli termal tasarım, eşleşen doğrulukları azaltacak sıcaklık farklarını önler.
Güç Supply Thinkations
Mevcut bir ayna için minimum tedarik gerilimi, mevcut belirleyici direnişçilere karşı herhangi bir gerilim düşüşü karşılamalıdır. temel aynalar için, bu genellikle en az V)BE) + V).
Power Supply noise, mevcut referans akımına çift olabilir, yüksek çözünürlükte ayna performansı. Proper decoupling cleors ve dikkatli güç dağıtım ağ tasarımı bu etkileri en aza indirir.In sensitive applications, using a separate processed Supply for the reference current can significantly improve performance.
Frekans Yanıtı ve Stability
Frekans Yanıt Sorunları: Yüksek frekanslı operasyon negatif geri bildirim döngüsünde dengesizlik yaratır. Transistörlerin parasitik kapasitesi, özellikle temel-kolector kapasitance, kutupları sınır genişliği veya geri bildirim yapılandırmalarına neden olan transfer işlevinde yaratabilir.
Ekleyici takip eden bir diğer sonuç, genel olarak aynanın frekansı yanıtında bir kayıptır. Transistor Q3 potansiyel olarak 2IB'nin çok küçük bir mevcutlarında çalışır ve mevcut uygulamalar için önemli bir kapasiteye sahip olsaydı.Q1 ve Q2'ye göre mevcut olan yükleyiciler aynı zamanda 2IB'ye de küçük bir dikkat olacaktır.
Gelişmiş Konular ve Modern Kalkınmalar
Low-Voltage Operasyon Operasyon
Bu fark, transistörlerin ortak bir vücut terminali paylaştığı ve M4'teki vücut etkisi eşik gerilimi yükseltdiğinde, zemindeki minimum gerilim ... Bu gerilim, 1.0 volt'tan önemli ölçüde daha büyük olması muhtemeldir, potansiyel farklılıkların mevcut olan devre için yetersiz oda bırakıyor ve 3 voltdan yüksek güç kaynağı geriliminin yüksek olması durumunda mevcut olan mevcut durumu kullanıyor.
Modern düşük gerilim tasarımları, yeterli performans devam ederken gerilim başı oda gereksinimlerini en aza indirir. Bunlar, kazanılmış aynalar, düzenlenmiş kalibre konfigürasyonları ve çeşitli tedarik gerilimleri ile performans optimize eden adaptif önyargılar içerir.
Süreç Tamamlama Teknikleri
Mevcut referansın sıcaklık katsayısı ve büyüklüğü, TPC-CM'nin işlem varyasyonunu kalibre etmek için, önerilen TPC-CM, mevcut olmayan hafızayı kontrol eden iki ikili ağırlıklı mevcut aynayı kullanır.In the simulation, After the PTAT and CTAT currents are measure2% of the paper is correct in the value of the application. and, the code are in the correct to the correct.In the application, the effect of the testing, the effect of the microration using a TPC-CM by-boo-bil.
Dijital kesme ve kalibrasyon teknikleri, modern mevcut aynaların daha önce ulaşılamaz hale getirilmesine izin verir. Üretim testlerinde süreç varyasyonlarını ölçerek, üreticiler birçok ve işletim koşullarında sıkı özellikleri garanti edebilir.
Yüksek Çıktı Impedance Designs
Mevcut ayna analog devre tasarımındaki anahtar elementlerden biridir. Yüksek performans analog devre uygulamaları için, doğruyu ve çıkış imkansızlığı mevcut aynanın performansını belirlemek için en önemli parametrelerdir. Bu makalede, yeni bir akım ayna yüksek doğruluk ve çok yüksek çıktıyı engelleyerek önerilmiştir.
Gelişmiş topolojiler, karmaşık bir şekilde üretilen devre dışı bırakma teknikleri kullanarak birden fazla geri bildirim döngüsü ve elde edilen hataları kullanır.Bu ultra yüksek dürtü aynaları hassas araçlama, yüksek çözünürlüklü veri dönüştürücüleri ve mevcut kaynak kalitesinin doğrudan etkileri sistem performansı için önemlidir.
Sorun Giderme ve Ortak Pitfalls
Mismatch Issues
K1 şu anki faktör ve ideal olarak, örneğin, R1 ve R2 için seçilen değerlerin oranıyla belirlenen 1 veya başka bir değere sahip olmalıdır.Bu, IIN'yi tasarım tarafından gerekli olan giriş noktalarının aralığında takip etmeli ve bu nedenle BJT'nin fiziksel özelliklerini tanımlamak için daha zor hale getirmelidir.
Mevcut ayna devrelerini sorunken, transistörlerin düzgün bir şekilde eşleştirildiğini ve aktif bölgelerinde faaliyet gösterdiğini doğrulayın. Önlem V)BE) eşleşen gerilimler ve eşlemeleri kontrol etmek için.
Saturation and Compliance
Mevcut ayna devrelerindeki en yaygın başarısızlıklardan biri, çıktı transistörlüğü yetersiz koleksiyoner-emitter gerilimi nedeniyle tatmin edici hale geldiğinde meydana gelir.Bu genellikle yük direnci çok büyük olduğunda veya tedarik gerilimi çok düşük olduğunda gerçekleşir.Her zaman çıktı gerilimi tüm işletim koşullarındaki uyum gerilimin üzerinde kalır.
Farklı yüklerle devrelerde, dinamik uyumluluk ihlalleri geçici olarak oluşabilir. Pasifleri atlat ve yeterli gerilim marjlarını sağlamak bu sorunları engelleyebilir. kritik uygulamalar için, izleme devreleri uyumluluk ihlallerini tespit edebilir ve koruyucu eylemleri tetikleyebilir.
Oscillation ve Instability
Mevcut aynalar geri bildirimle, özellikle Wilson konfigürasyonları, parasitic kapasitances aşırı aşama değişimi yaratırsa, kritik düğümler arasındaki küçük tazminat kapasitörleri devreyi stabilize edebilir. Ancak aşırı tazminat kesintisi, aşırı ücret kesintisi sıklığı yanıtını gerektirir.
Ground loops ve zayıf güç tedariki, mevcut referanslara gürültü enjekte edebilir, mevcut değişikliklere neden olur. Yıldız zeminleme teknikleri ve yerel dekoupling kapasitors bu etkileri en aza indirir. karma sistemlerde, analog ve dijital sebeplerden dolayı dijital geçiş gürültüsünü bozuyor.
Ölçme ve Karakterizasyon
DC Karakterizasyon
Mevcut bir aynayı tamamen karakterize etmek için, mevcut çıktıyı tam uyum aralığındaki baskıya karşı ölçümlemek.Bu I-V eğri, uyumluluk gerilimi, çıktı dürtüyü ve herhangi bir non-ideal davranışı ortaya koyar. Sweep the reference current to verify lineity and current gain correct across the operating range.
Sıcaklık karakterizasyonu, belirtilen sıcaklık aralığında ölçüm gerektirir, genellikle - 40.000C'ye +125°C ticari uygulamalar için. Sabit referans akım ve çıkış geriliminin sıcaklık katını ölçmek için sabit referans akımı ve çıktı gerilimi. Well- tasarlanmış aynalar 100 ppm/°C'nin altındaki sıcaklık katlarını sergilemelidir.
AC Performansı
AC karakterizasyon, frekansa karşı çıktıyı ölçmeyi ve mevcut aynanın genişliğini belirlemeyi içerir. Küçük imzalı AC analizi, yatay ve transfer işlevinde kullanılan aynalar için geçici yanıt ölçümleri zaman ve aşırı yükleme özelliklerini gösterir.
Gürültü ölçümleri hassas uygulamalar için kritiktir. Frekans aralıkları arasındaki gürültüyü ölçme. Flicker gürültü düşük frekanslarda baskın yapar, termal gürültü yüksek frekanslarda gürültü zeminini ayarlarken, yüksek frekanslarda yüksek yanlır ve aygıt büyüklüğü en aza indirmek için gürültü katkılarını sağlar.
Pratik Tasarım Kaynakları Kaynakları Kaynakları Kaynakları
BJT mevcut aynaları tasarlayan mühendisler için, birkaç mükemmel kaynak, mevcut kaynakları ve önyargı tekniklerini kapsayan kapsamlı analog tasarım kılavuzları sunar.).Analog Cihazları). web sitesi mevcut ayna devreleri için kapsamlı uygulama notları ve tasarım araçları sunar.]ENGT:2Texas Instruments).
El-on öğrenme için, ekmek dolabı basit şu anki ayna devreleri ayrık bileşenlerle donatılmıştır. İlk elden faydaları gözlemlemek için temel iki-transistor ayna ile başlayın.
SPICE simülasyon araçları, donanıma girmeden önce ayrıntılı analiz sağlar. Modern simülatörler Monte Carlo analizlerini bileşeninin etkilerini değerlendirmek için, ısı ısıtımı ısıtımı ve frekans yanıtları için AC analizi içerir. Bu araçlar tasarımları optimize eder ve potansiyel sorunları geliştirme sürecinde erken tanımlamaya yardımcı olur.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
BJT mevcut aynalar analog devre tasarımında temel bina blokları temsil eder, mevcut replikasyon, önyargı ve aktif yükleme için zarif çözümler sunar.Temel iki-transistor yapılandırması basit bir başlangıç noktası sağlarken, sınırlamaları anlamak ve mevcut iyileştirmeler belirli uygulamalar için uygun topolojileri seçmenizi sağlar.
Basit önyargılı ağlardan sofistike operasyonel yükselteçlere, mevcut aynalar, pasif bileşenlerle pratik veya imkansız hale gelebilecek işlevleri tek başına sağlar. En az silikon alan ile hassas, istikrarlı akımlar, modern bütünleşik devre tasarımında vazgeçilmez hale getirir.
Mevcut ayna tasarımı ile başarı, transistör eşleştirme, termal yönetim, düzen teknikleri ve işletim koşulları için dikkat gerektirir.Bu kılavuzda belirtilen ilkeleri ve hesaplamaları uygulayarak mühendisler, sıcaklık, süreç varyasyonları ve işletim koşullarını karşılayan sağlam mevcut aynaları tasarlayabilirler.
Yarı iletken teknoloji daha düşük gerilimlere ve daha küçük geometrilere doğru ilerlemeye devam ettikçe, mevcut ayna tasarımı yeni zorluklara hitap etmek için gelişti. Low-voltaik topolojiler, dijital kalibrasyon teknikleri ve ileri tazminat yöntemleri, mevcut aynaların bir sonraki nesil analog ve karışık-signal sistemlerde ilgili ve etkili kalmasını sağlar.