恒流源 差放的疑惑 请maychang老师指点

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 楼主| qzm-ded 发表于 2010-3-15 21:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
有一点不懂:
1和3组成镜像电流源,那么2和4的集电极电流应该相等,和等于2mA,如果2的输入端接信号,4的输入端接地。那么,2和4的集电极电流就不会相等了,这与镜像电流源的说法似乎有些矛盾,有些疑惑。

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maychang 发表于 2010-3-15 21:48 | 显示全部楼层
实际电流源并非理想电流源,总还有一定电阻,动态内阻非常高而已。
两图中镜像电流源均是输入级三极管的负载。负载电阻非常高,那么三极管集电极电流非常微小的变化,负载上电压就有很大的变化,换言之,输入级电压增益很大。
实际上,有信号输入时,输入级两管集电极电流仅有极小的差别,稍大就会超出放大器的线性范围,而这极小的差别,正是我们所需要的放大后的输出。
要是还不清楚,等HWM来讲讲?
 楼主| qzm-ded 发表于 2010-3-15 21:57 | 显示全部楼层
嘿嘿,还是有些愚钝.....
您刚才提到的动态内阻高书上也说了,恒流源的阻抗理论上无穷大,作为集电极的负载,电路的增益非常大。我对阻抗很高这一点不懂。请老师指教!
QuakeGod 发表于 2010-3-16 00:24 | 显示全部楼层
如果2的输入端接信号,4的输入端接地。那么,2和4的集电极电流就不会相等了,这与镜像电流源的说法似乎有些矛盾,有些疑惑。
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这个问题用不着maychang老师来回答,
其实本质的问题在于,你不能从开环来分析运放的工作情况。

这个不用疑惑,2的输入端接信号,4的输入端接地,那么不仅是集电极电流不相等,而是一个上根本就没有电流了(忽略恒流源B上的电流),因为开环放大增益非常大,只要稍微不相等,就破坏了平衡的条件。
而且用不着差那么多,只要两个输入端稍有不同,输出就会饱和,因为差动放大即使单级增益也非常大,加上maychang老师的那句话,还要加一个但是,但是“实际电流源并非理想电流源,总还有一定电阻,动态内阻非常高而已” ,造成增益不是无穷大,否则增益还会更大。
所以运放都要闭环使用,在输入上的稍有不同,就强烈反映在了输出上,然后输出通过负反馈回路改变输入的值,具体怎么改变看你电路怎么接,反正要有反馈。这样两方面共同作用的结果就是只有运放的两个输入端相等(有非常微小的差别,可以忽略不计)的时候,电路才会平衡,运放内部也才会平衡。所以才能导出虚短和虚地的公式。

简单总结来说,只要运放是在正常工作,内部就肯定是平衡的,那么Q2和Q4的集电极电流就一定也相等。
iC921 发表于 2010-3-16 01:47 | 显示全部楼层
如果2的输入端接信号,4的输入端接地。那么,2和4的集电极电流就不会相等了


说说你的理由
bbyeah 发表于 2010-3-16 03:45 | 显示全部楼层
他说的是开环/非深度负反馈的情况下啦
不做IC一般不用考虑这种情况
HWM 发表于 2010-3-16 08:22 | 显示全部楼层
哈,maychang兄把我顶在杠头上了。

严格来说,电流源不能串联(就象电压源不能并联一样)。正是如此,给楼主造成了困惑,但那时“理想状态”。

这是运放的输入级,如果按理想运放来说,那恰是所要求的——增益无穷大(4楼已经提及)。可是,完全理想的电流源是不存在的(何况IC中只是简单的用晶体管作为电流源用),所以此地“电流源”的串联在一定的条件下是成立的——即深度负反馈。采用这种结构可以大大地提高运放的开环增益和失调电流。
HWM 发表于 2010-3-16 08:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 HWM 于 2010-3-16 08:50 编辑

另外, 差分对管的发射级串的那个电流源(晶体管)起着增大共模抑制比的作用。作为运放的输入级,这是个合理的电路(虽然并非最好),但单独使用却不妥。这不仅是因为增益过大,而且由于使用“晶体管”作为Rc,一致性,线性性和稳定性都差。这些“丑”只有在深度负反馈之“白”下才能得以遮掩。
 楼主| qzm-ded 发表于 2010-3-16 09:14 | 显示全部楼层
讲得太好了!谢谢各位详细耐心的讲解,听明白了!感激不尽,太谢谢大家了!!!
efen 发表于 2010-3-16 12:57 | 显示全部楼层
学习了
ypj005 发表于 2010-3-16 14:55 | 显示全部楼层
7c399 发表于 2010-3-16 15:44 | 显示全部楼层
似乎我也更明白了点了,谢谢各位老师的指导
xfwd2004 发表于 2010-3-16 16:52 | 显示全部楼层
谢谢!大师们辛苦了!
zjp8683463 发表于 2010-3-16 17:35 | 显示全部楼层
把镜像恒流源的用2个电阻Rc代替更好理解
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