2012年11月26日 星期一

電流鏡(current mirror)-入門版

當你讀了smith的電子學,
發現很多電路圖他總是塞給你下方右邊這個圖,
看到以後你就說,這是電流源啊!
或許你在讀的多了一點,你會知道它和旁邊這個兩個nmos兜起來的怪東西似乎可以等效

但是請問,上面兩條線要接什麼?

其實這兩個東西不是等效的,右邊這個圖包山包海,只要有電流源就用這個,但是左邊這個稱為電流鏡(current mirror),它一般來說是用在IC內部的,這樣的架構,是類比IC設計不可或缺的角色。

  最簡單的看法就是從它右邊下來多少電流,左邊就下來多少電流,所以就像一面鏡子一樣左邊多少,右邊多少,對於你想要讓兩條路都流一樣電流的時候,就很有用了。
  但是最重要的是它會不準,為什麼呢? 請看以下的公式:
這是個看到看爛的公式,電流鏡的兩顆mos,它們的Vgs都相同,但是,Vds並不一樣,所以說其實它兩邊的電流並不是能做到完全相同的,而後面Vds造成的項,這就是所謂的channel length modulation,其中Vds前的參數(大約0.0X左右不等),又跟L有關,L做大就可以降低它的影響,其實這些東西,除此之外Vth也會變,這跟Vsb有關,所以有分為快速反應跟慢速反應,這邊的影響就不如Vds了,所以channel length modulation是讓電流鏡不準的最重要因素。


電流鏡要怎麼用,用在哪,op? 比較器? LDO ?其實這隱含著控制理論在裡面,包含著渾然天成的閉迴路在裡面,但入門版就先說到這裡,畢竟靠這條電子學公式就可以解釋很多事了。

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