2.3 电流源电路

所谓电流源，是指电流恒定的电源，可以提供一定数值的电流输出。集成电路中，由于制造三端器件比制造电阻更为经济方便，因此往往利用两只或两只以上的晶体管和场效应晶体管制成电流源，为各级电路提供稳定的直流偏置电流。

电流源电路的基本设计思想是，先设法产生一个精确的电流源，称为基准电流；然后对基准电流进行“复制”，从而得到若干相同或不同数值的电流。实际应用中最为常见的电流源是镜像电流源，由镜像电流源能够派生出其他不同类型的电流源。

2.3.1 晶体管镜像电流源电路

晶体管构成的镜像电流源电路，如图2-26a所示。设VT₁、VT₂的参数完全相同，I_REF为基准电流，且

VT₁的基极、集电极相连，因此集电结零偏，保证管子不会进入饱和状态。VT₁、VT₂的基极、发射极又分别相连，使得U_BE1=U_BE2，所以I_B1=I_B2，I_C1=I_C2。当β₁、β₂较大时，I_B1、I_B2可以忽略，输出电流为

即I_C2是I_REF的“复制”，或者说I_C2是I_REF的镜像，故称图2-27a所示电路为镜像电流源。图2-27b是电流源的电路符号，I_O=I_C2。

图2-27 晶体管构成的镜像电流源

a）电路图 b）电路符号

2.3.2 场效应晶体管镜像电流源电路

场效应晶体管镜像电流源电路，如图2-28所示，VT₁、VT₂为性能匹配的增强型NMOS对管，I_REF为基准电流，且

VT₁的栅、漏两极相连，只要电源电压U_DD大于VT₁的开启电压U_GS（th），VT₁就必定工作在恒流区，而VT₁、VT₂的栅极、源极分别相连，故VT₂也工作在恒流区，理想情况下

式中，W/L称为宽长比，即MOS管的沟道宽度与长度之比，是MOS集成电路设计中极为重要的参数。若W₂/L₂=W₁/L₁，则I_O=I_D2=I_REF，输出电流与基准电流维持严格的镜像关系；若W₂/L₂和W₁/L₁不等，那么利用基准电流I_REF就可以“复制”出不同比例的输出电流。

图2-28 场效应晶体管构成的镜像电流源