مرآة التيار

خصائص المرآة

تحويلات الدوائر لمرايا التيار

علاوةً على ذلك، هناك ثلاث مواصفات رئيسية تميز المرآة الحالية. الأولى هو نسبة النقل (في حالة مضخم التيار) أو حجم تيار الخرج (في حالة مصدر تيار ثابت CCS). والثانية هي مقاومة خرج التيار المتردد، والتي تحدد مدى اختلاف تيار الخرج مع الجهد المطبق على المرآة. الثالثة هي الحد الأدنى لانخفاض الجهد عبر جزء الإخراج من المرآة الضروري لجعلها تعمل بشكل صحيح. يتم تحديد هذا الحد الأدنى من الجهد من خلال الحاجة إلى إبقاء ترانزستور الإخراج الخاص بالمرآة في الوضع النشط. يُطلق على نطاق الجهود الذي تعمل فيه المرآة اسم نطاق الامتثال ويسمى الجهد الذي يشير إلى الحدود بين السلوك الجيد والسيئ بجهد الامتثال. هناك كذلك عدد من مشكلات الأداء الثانوية المتعلقة بالمرايا، مثلًا، استقرار درجة الحرارة.

مرآة التيار موسفت الأساسية

إضافةً إلى ذلك، يمكن كذلك تنفيذ مرآة التيار الأساسية باستخدام ترانزستورات موسفت، كما هو موضح في الشكل 2. يعمل الترانزستور M1 في وضع التشبع أو النشط، وكذلك M2. في هذا الإعداد، يرتبط تيار الخرج IOUT مباشرةً بـ IREF.

كذلك، إن تيار مصب الموسفت ID عبارة عن دالة مكونة من فرق جهد المصدر والبوابة وفرق جهد المصب والبوابة للموسفت، وتعطى العلاقة الرياضية على الشكل التالي ، وهي علاقة مشتقة من وظيفة جهاز الموسفت. في حالة الترانزستور M1 للمرآة، . إن تيار المرجع IREF هو تيار معروف، ويمكن توفيره بواسطة مقاومة كما هو موضح، أو بواسطة مصدر تيار "مرجع العتبة" أو "ذاتي التحيز" لضمان أنه ثابت، بغض النظر عن تغيرات جهد الإمداد.

الفكرة الأساسية

وعلى صعيد آخر، يمكن استخدام الترانزستور ثنائي القطب كأبسط محول من التيار إلى التيار، لكن نسبة النقل ستعتمد بدرجة كبيرة على تغيرات درجة الحرارة، وتفاوتات ، وما إلى ذلك. للقضاء على هذه الاضطرابات غير المرغوب فيها، تتكون مرآة التيار من محولين متسلسلين من التيار إلى الجهد ثم من الجهد إلى التيار موضوعين في نفس الظروف ولهما خصائص عكسية. ليس من الضروري أن تكون خصائصهما خطية؛ الشرط الوحيد هو أن تكون متشابهة (مثلًا، في مرآة تيار ترانزستور ثنائي القطب BJT أدناه، تكون لوغاريتمية وأسية). عادة، يتم استخدام محولين متطابقين ولكن يتم عكس خاصية الأول من خلال تطبيق تغذية سلبية. وبالتالي، تتكون مرآة التيار من محولين متساويين متتاليين (الأول - معكوس والثاني - مباشر).