集成电路恒流源

恒流源电路是指能够输出恒定电流的电路。它具有很高的动态输出电阻，在集成电路中，广泛地应用于晶体管的偏置电路、差动放大电路的射极电路、直流电平移动电路、放大电路的负载等。恒流源电路形式较多，这里仅讨论其中最基本的几种。
一、基本恒流源电路
基本恒流源电路如图Z0601所示。在集成电路中，T1、T2 是相邻的晶体管，因此它们的性能参数基本相同。R与T1管串联作T2管的偏置电路，并提供基准电流IR。T1管的集电极与基极连接在一起，UCB＝0，它工作在临界饱和状态，IC1 = βIB1仍成立，因此，可以认为T1、T2均工作在线性区。因为UBE1 = UBE2，故有IB1 = IB2，IC1 = IC2，由图可知：

从而可得：
若β>2，则有：

它表明T1、T2管具有电流"镜像"关系。这种恒流源电路也常称为"镜像"恒流源电路。
由于UBE与温度有关，所以，这种恒流源受温度影响较大；此外，当β值不高时，IC2与IR之间误差较大，电路的镜像特性变差。因此，在此电路的基础上出现了多种改进形镜像恒流源电路。
二、微电流恒流源电路
集成电路中某些放大电路往往要求提供微弱的偏置电流，以提高输入阻抗，减小失调等。上述电路IC2 较大，要减小IC2 就要增大R，而集成电路工艺不允许使用高阻值电阻。这就需要从电路结构上改进。改进后的电路如图Z0602所示，它是在图Z0601的基础上增加了一个射极电阻Re。
当IR一定时，UBE1 - UBE2 = △UBE = IE2Re2，从而可得：

因△UBE较小，用阻值不大的Re2 就可获得微小的工作电流。此外，由于Re2的电流负反馈作用，使得这种电路输出电流的稳定性得以提高。
三、多路恒流源电路
在集成电路中，常常要用到多个恒流源，这时可将恒流源电路改接成图Z0603所示的组合形式。
图中，R与T2管相串联，提供基准电流IR，并建立T1、T3、T4管的偏置电压。T2与T1，T2与T3分别组成微电流源，按微电流源电流分配原则分配电流；T2 与T4组成镜像电流源，IC4＝IR 。
因为，只要满足UCE ≥ 1V，就能使恒流管工作在放大区从而具有恒流特性，所以，恒流源两端的直流压降较小，直流电阻UCE / IC也就较小。而当UCE变化时，IC基本上不变，所以，交流电阻很大。
以上讨论的是NPN型管组成的恒流源电路，如果需要的电流方向相反，则可选用PNP型管组成恒流源电路。